1 1. INTRODUÇÃO

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1. INTRODUÇÃO
A arquitetura moderna narra em sua história sucessivas revoluções ocorridas no
desenvolvimento da indústria e como elas influenciaram os processos construtivos,
além de novos materiais, tais como vidro, aço e o plástico. E a indústria da construção
civil tem apresentado ao longo dos séculos uma evolução relativamente pequena,
quando comparada ao avanço tecnológico de outros tipos de indústria, como
informática, aeronáutica, mecânica, etc. (VIERO, 2008).
Na segunda metade do século XIX, exigiu-se o restabelecimento de uma
linguagem arquitetônica adequada à realidade. O atraso do desenvolvimento da
indústria da construção pode ser atribuído à natureza de seu produto final. Cada
edifício ou estrutura é praticamente único, sendo mais difícil à aplicação de métodos
de produção em massa e a padronização de suas partes que em outros ramos
industriais (MATTOS, 1992).
No final dos anos 80, o desenvolvimento de sistema e componentes construtivos
mais leves, buscando conferir um maior valor agregado ou “densidade tecnológica”
aos produtos, passou a conferir novas tendências na industrialização etapas
construtivas de uma edificação.
Pode-se notar a reorganização em sub-setores e processos que se destacam por
utilizar controle nos processos de gestão industrial, caminhando cada vez mais para
uma produção industrializada.
A industrialização da construção civil provocou, no Brasil e no mundo, maior
racionalização e qualidade nos canteiros de obras. Os componentes industrializados
apresentam maior controle no decorrer da sua produção, com materiais de boa
qualidade, fornecedores selecionados e mão-de-obra treinada e qualificada, tornando
assim as obras organizadas e seguras (Mattos 1992).
A tendência da construção de edificações e das atividades da engenharia civil nas
próximas décadas será influenciada pelo desenvolvimento do processo de informação,
pela comunicação global e pela automação. Para isso, mudanças significativas na
base produtiva da construção civil terão que acontecer com aplicação de uma filosofia
industrial ao longo de todo o processo construtivo da edificação (Mattos 1992).
A evolução rumo à industrialização, se por um lado, tenta minimizar o problema da
carência habitacional através do aumento da qualidade de habitações produzidas, por
outro, nem sempre considera os aspectos de qualidade envolvidos, ou seja, nem
sempre os novos componentes e sistemas constritivos são avaliados antes de seu
emprego em grande escala, tampouco cuida do controle de qualidade na produção
desses componentes e sistemas. Quando vários componentes de um edifício ou a sua
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totalidade são industrializados a interação entre eles tem que ser minuciosamente
estudada (MATTOS, 1992).
A indústria da construção civil é cada vez mais responsabilizada pelo uso
indiscriminado de matérias-primas naturais e de seu desperdício. Assim torna-se
necessário que procurar caminhos para o uso mais racional de seus produtos,
buscando o desenvolvimento sustentável (DIAS et al., 2007).
(51º Congresso Brasileiro de Cerâmica).
O setor da construção civil envolve uma grande quantidade de agentes
interveniente de produtos parciais que são gerados ao longo de todo o processo de
produção. Por isso é muito importante que os materiais e componentes empregados
possuam padrões normatizados para garantir o nível de qualidade do produto final.
A abertura do mercado no inicio dos anos 90 para a importação contribuiu com a
evolução dos materiais e métodos construtivos, na medida em que permite que as
empresas do ramo importassem tecnologia e produtos, varias construtoras abordaram
a importância da modernização da produção, e industrialização de serviços e materiais
junto a seu canteiro.
De acordo com Sabbatini (1989), um novo produto, método, processo ou sistema
construtivo introduzido no mercado, constitui-se em uma inovação tecnológica na
construção de edifícios quando incorporar uma nova ideia e representar sensível
avanço na tecnologia existente em termos de desempenho, qualidade ou custo do
edifício, ou de uma sua parte.
A vedação vertical interna ou externa é entendida como um subsistema da
edificação constituído por elementos que compartimentam e definem os ambientes,
podendo dizer que é o invólucro do prédio.
No Brasil o Arquiteto Carlos Alberto Tauil em 1967 foi o pioneiro da alvenaria
estrutural de blocos de concreto, o cálculo e execução em alvenaria estrutural teve seu
inicio no final dos anos 70, com projetos para habitações populares para a COHABSP. Na época, o segmento de habitação popular era o grande mercado da construção
e inúmeras tecnologias novas estavam sendo testadas, hoje em dia já é bem
conhecida pela maioria dos profissionais da área de Engenharia Civil, mas pouca
empregada, ainda há poucos profissionais especializados para sua execução. Com o
aparecimento de novas pesquisas sobre o tema, surgiram novas fabricas de materiais
que fazem com que os construtores cada vez mais utilizem e se interessem por este
processo.
Devido às vantagens de flexibilidade, velocidade de construção, economia,
produtividade e qualidade, a alvenaria estrutural para edifícios de muitos pavimentos
tornou-se uma opção de processo construtivo, muito empregado no mundo, permitindo
reduzir custos e desperdícios de materiais.
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Holanda (2003) relata que as novas ações de gestão de estruturas têm resultados
em mudanças que exigem vedações verticais também compatíveis com as novas
filosofias de trabalho. Por isso, a “antiga” alvenaria, caracterizada pela baixa
produtividade e regularidade geométrica insatisfatória, vem dando lugar a novas
tecnologias.
Segundo a Fundação João Pinheiro (2005), o déficit habitacional brasileiro é
superior a 7,2 milhões de unidades aproximadamente, e esta escassez de moradias
juntamente com a falta de recursos financeiros, faz com que aumente a necessidade
de novos processos construtivos. Esta busca por processos construtivos mais
econômicos deve ser valorizada, assim como a utilização de materiais, mão-de-obra e
técnicas locais para a construção de núcleos habitacionais.
Chivaneto (1996) e Holanda (2003), explicam que na medida em que ocorre o
avanço tecnológico aumenta a necessidade do preparo dos recursos humanos e da
utilização de um sistema de administração aberto, participativo e democrático.
Como bem destacou Farah (1992), há mais de uma década, as empresas
precisam entender que as mudanças em seus sistemas de produção dependem do
envolvimento, motivação e treinamento de seus trabalhadores e de sua adaptação a
tais alterações, pois mesmo que a tecnologia esteja embutida no projeto e em alguns
componentes industriais, os trabalhadores acabam intervindos com a sua experiência
prática na tradução dos projetos na hora da execução e recorrem a seus
conhecimentos para a utilização e aplicação de materiais e componentes.
Barros (1996) é afirma que sem o completo envolvimento das pessoas, sem uma
educação voltada para o processo da racionalização e inovação, nenhuma nova
tecnologia será implantada nos canteiros de obras e não haverá chances de se
conseguir a evolução pretendida para o processo de produção de edifício.
A necessidade de novos processos construtivos fez com que a alvenaria estrutural
superasse a etapa artesanal e fosse reconhecida como uma opção de tecnologia
moderna, eficiente e econômica. O desenvolvimento de novos produtos para alvenaria
estrutural, além de possuírem aspectos técnicos favoráveis, tem relevância economia
significativa no contexto brasileiro.
Assim sendo, Cesar (2007) explica que as construções em alvenaria estrutural
apresentam vantagens como: elemento estrutural, proteção ao fogo, isolamento
térmico, isolamento acústico, proteção contra as intempéries, subdivisões dos
espaços, durabilidade do material (podendo durar décadas ou séculos com reduzida
manutenção).
Hendry (2001) enfatiza que as vantagens da
alvenaria são, portanto,
consideráveis. Porém, sua pequena resistência à tração torna-se um fator limitante
para as situações onde é exigido esforço lateral da parede e também aberturas de
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grandes vãos. Para a primeira situação, fazendo um rearranjo das paredes é possível
solucionar o problema.
Nas últimas décadas, notadamente surgiram alternativas de execução de
construções com Alvenaria Estrutural Auto-portante com Blocos de Encaixe. Estes
blocos apresentam algumas vantagens em relação ao uso de alvenaria estrutural
convencional, destacando-se entre estas a maior velocidade de execução, a
possibilidade de criação de ambientes ergonomicamente mais adequados para os
montantes e a maior possibilidade de controle de qualidade.
Este é um processo relativamente novo, torna-se necessário o conhecimento
completo de desempenho das paredes e dos blocos estruturais. Para isso é preciso
desenvolver pesquisas especificas com estes materiais.
A utilização de todo o sistema com Blocos de Encaixe só será possível através do
conhecimento real das características dos componentes e principalmente da maneira
correta de sua aplicação. Para isso, é necessária a realização de estudos específicos
sobre o comportamento mecânico destas paredes e blocos específicos em relação aos
esforços de compressão e flexão.
Assim sendo, a realização deste trabalho se justifica pelo interesse no
desenvolvimento de novas soluções construtivas otimizadas na forma de Blocos de
Encaixe, que formam paredes alinhadas, aprumadas automaticamente, conforme vão
sendo montados o conjunto de blocos que terá a finalidade de contribuir para a
melhoria da qualidade, redução dos desperdícios, custos, aumento da produtividade e
competitividade entre outros sistemas construtivos.
As presumidas vantagens no uso de processos construtivos com Blocos de
Encaixe, parecem suficiente para justificar o desenvolvimento de pesquisas nesta
área, notadamente na industrialização dos processos em alvenaria, ao mesmo tempo
em que se utiliza um material bastante conhecido e completamente aceito pelos
usuários, dispensando o uso de argamassa para o assentamento dos blocos, a
chamada “construção a seco”.
A necessidade de uso de elementos padronizados leva, necessariamente, ao
aperfeiçoamento da cadeia produtiva, desde o projeto, passando pelo fabricante e
atingindo usuários diretos, que se beneficiará com um sistema competitivo e simples
de utilizar.
Lembrando-se que a Construção Civil Brasileira, especificamente construções de
edifícios caracteriza-se, por um elevado índice de desperdícios, acompanhado por
índices de produtividade modestos, quando comparada a outros segmentos
industriais. (CESAR, 2007).
O uso do sistema construtivo de alvenaria auto-portante com blocos de encaixe
visa, ao mesmo tempo, conservar as vantagens funcionais e estéticas das construções
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em alvenaria e eliminar os problemas mais significativos do processo tradicional, que
se relaciona com as perdas de tempo devido a chuvas, o controle de qualidade da
construção da parede e o controle da diminuição do número de profissionais
qualificados.
Há a necessidade de se produzir componentes de alvenaria para a construção civil
com altíssimo controle da qualidade e de tal maneira que a utilização desses produtos
seja viável não só para especialistas, mas também para leigos, proporcionando bons
resultados na construção de alvenarias quer sejam de vedação ou estrutural.
(SALVADOR FILHO, 2007).
Entretanto, o desenvolvimento deste tipo de componente deve seguir um método
de concepção baseado em conceitos de realização e produtividade padronização,
organização da produção e coordenação modular, sendo importante que os materiais
empregados possuam padrões normatizados para garantir o nível de qualidade do
produto final aliado a redução de custos e desperdícios.
Segundo Mitidieri Filho (1998), não se pode empregar novas tecnologias, novos
processos e sistemas de construção, sem antes ter ensaiado ou avaliado. Dentro
deste contexto, assegura-se que o ineditismo deste trabalho se concentra no fato de
existirem
poucos
trabalhos
científicos
realizados
com
blocos
de
encaixe,
principalmente no Brasil.
A metodologia para desenvolvimento de componentes de alvenaria alto-portante
para edificações é baseada nos princípios básicos da pesquisa tecnológica, do projeto
de engenharia e do desenho industrial, porém adaptada para o assunto especifico.
1.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo deste trabalho é descrever o sistema de alvenaria auto-portante com
blocos de encaixe, em suas diversas etapas, a partir do conhecimento de suas
propriedades e avaliação de seu custo, quando comparado a outros sistemas de
vedação.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
São objetivos específicos:

Descrever a evolução dos métodos construtivos das vedações verticais, seus
componentes e interface com outros subsistemas prediais.

Comentar algumas propriedades do sistema de vedação auto-portante, a partir
de resultados de ensaios de laboratório.
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
Relacionar as facilidades e vantagens em relação aos métodos convencionais
de produção de componentes de alvenaria e interferência com outros
subsistemas

Avaliar custos de execução entre os principais sistemas de vedação, tomando
como base a planilha de composição de preço unitário.
1.3 METODOLOGIA DO TRABALHO
A metodologia adotada para o trabalho é composta de duas fases. A primeira, a
revisão bibliográfica, abrangendo pesquisas em livros, periódicos, dissertações de
mestrado, teses de doutorado, artigos técnicos, revistas técnicas e publicações
encontradas na Internet.
A segunda fase constitui o estudo de caso, que avalia inicialmente as
características e propriedades do sistema de alvaneria auto-portante com blocos de
encaixes, por meio de diversos ensaios de laboratório de uma obra executada em São
Paulo, caracterizando um conjunto de residências unifamiliares. Em seguida, é
apresentado o projeto básico de um protótipo de vedação intertravada, levando em
conta aspectos construtivos, de materiais e de custo, este último comparado com
outros sistemas de vedação comumente usados no país (blocos cerâmicos, blocos de
concreto e drywall).
No estudo de caso foram observadas as qualidades e limitações de cada sistema
de vedação, a partir das quais serão feitos as considerações necessárias para o
desenvolvimento de um novo componente ou sistema construtivo para vedações
verticais com Blocos de Encaixe, considerando a importância do desenvolvimento de
uma nova família de blocos, projetando novos componentes para integrarem
encontros entre paredes “T”, “L”, “X” e o Bloco “Expansivo”, entre outras configurações
de blocos.
Na concepção do projeto para formatação do protótipo, foram considerados
componentes de alvenaria que permitem a justaposição entre os blocos de modo que
sirvam de gabarito para a elevação das paredes. Também, a fim de satisfazer diversos
critérios de desempenho, segurança estrutural, durabilidade, etc, os blocos possuem
formas e dimensões distintas dos blocos de alvenaria convencional, ou seja, medidas
modulares.
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1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO
O texto está organizado em 5 capítulos.
No primeiro procurou-se abordar junto ao orientador para a definição do tema,
discussão da justificativa, definição dos objetivos, metodologia para o estudo de caso.
No segundo capítulo, é apresenta a revisão bibliográfica focada na evolução
histórica do sistema de vedação vertical até os dias atuais, enfatizando as tecnologias
e o foco de cada sistema construtivo para um aumento de produção e qualidade.
O terceiro capítulo faz uma abordagem de alguns tipos de sistema de vedação
vertical a seco, apresentando suas características, vantagens e desvantagens,
avaliação e analise da necessidade de se produzir um componente com propriedades
distintas que tenha um bom desempenho estrutural.
O quarto capítulo apresenta o estudo de caso, com o sistema de alvenaria autoportante através de blocos de encaixe, a avaliação de desempenho dos blocos e das
paredes e suas principais características.
O quinto capítulo mostra a conclusão, que consistem numa análise quanto ao
cumprimento dos objetivos propostos e no fornecimento de algumas sugestões para
trabalhos futuros.
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2. SISTEMAS DE VEDAÇÃO VERTICAL
A vedação vertical de uma edificação é tão fundamental quanto os outros
sistemas prediais. É dela que se garante estanqueidade, proteção e isolamento termoacústico do interior das construções. Inevitavelmente, o processo evolutivo das
vedações verticais permitiu uma série de avanços construtivos, racionalizados e de
grande produtividade, além da tecnologia dos novos materiais e componentes
versáteis. As implicações entre o método convencional e o moderno conduzem a
resultados diversos de desempenho e economicidade, não existindo um tipo ideal.
Portanto, a escolha deve levar em conta as especificidades de cada construção e a
relação custo-benefício que o material empregado tem a oferecer.
2.1 PROCESSO EVOLUTIVO DAS VEDAÇÕES VERTICAIS.
O processo de evolução das vedações verticais se caracterizou pela apresentação
de diversas etapas feitas por métodos e tecnologias diversificadas com sistemas
modernos de construções.
Dentre estes sistemas construtivos podemos destacar sua industrialização e a
mecanização, onde gradativamente as atividades exercidas pelo homem foram sendo
substituídas por aparelhos mecânicos ou eletrônicos.
O desenvolvimento destes mecanismos automatizados vem fazendo com que a
indústria dos sistemas de vedações verticais, não só nos processos de fabricação,
mas também, nos processos de transportes, montagem, métodos de inspeções e
controle, bem como a criação de novos materiais e suas consequências ao meio
ambiente.
Viero (2008) diz que a tendência da construção de edificações e das atividades de
engenharia civil nas próximas décadas será influenciada pelo desenvolvimento do
processo de informação, pela comunicação global, pela industrialização e pela
automação. Para isso, mudanças significativas na base produtiva da construção civil
terão que acontecer com aplicação de uma filosofia industrial ao longo de todo o
processo construtivo da edificação.
Franco (1992) e Cesar (2007) relatam que a industrialização resolveria todos os
problemas do déficit habitacional, não só em nível de produção, mas também
relativamente aos custos. Nunca se chegou, no entanto, a um consenso quanto ao
entendimento do que vem a ser industrialização, nem mesmo na atualidade, onde
existem varias interpretações a respeito deste conceito.
Assim como ocorre na construção industrializada, Salvador Filho (2007), descreve
a necessidade de se produzir componentes de alvenaria para a construção civil com
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altíssimo controle de qualidade e de tal maneira que a utilização desses produtos seja
viável não só para especialistas, mas também para leigos, proporcionando bons
resultados na construção de alvenarias quer sejam vedação ou estrutural. Ainda que
haja considerável desenvolvimento na qualidade dos blocos de concreto seu
assentamento, quase que exclusivamente, ainda esta restrita ao procedimento
artesanal, com a qualidade final da alvenaria muito dependente da qualidade da mãode-obra. Embora esses fatos não possam ser atribuídos exclusivamente ao
subsistema alvenaria, em obras, com determinadas tipologias isso ocorre devido à
utilização inadequada dos materiais de construções e sua fabricação.
No Brasil, o processo de produção de edificações é bastante peculiar, de maneira
que as etapas de projeto, planejamento, organização da produção diferem muito
daquelas aplicadas em países desenvolvidos. Dessa maneira, para que uma nova
tecnologia venha a ter sucesso, agregando real valor ao produto-habitação, deve
corresponder à cultura construtiva local, respeitando as suas particularidades e
libertações, ou seja, possibilitar a alteração de tal cultura para que possa incorporar as
exigências da nova tecnologia (SALVADOR FILHO, 2007).
A introdução de tecnologia, que se caracteriza como processos construtivos
inovadores, deve necessariamente ser precedida de uma adaptação as condições
culturais, técnicas, sociais, econômicas do país, principalmente, porque a inovação
insere-se num processo de produção complexo, com o qual os novos métodos
construtivos deverão interagir coerentemente para representarem uma solução
eficiente e eficaz.
Ainda que atualmente seja possível encontrar uma grande diversidade de
componentes inovadores para construção residencial, a tecnologia construtiva deve
ser de domínio do setor, para que seja corretamente utilizada e traga ganhos efetivos
para a construção civil brasileira e para o mercado consumidor.
A inovação tecnológica seja em métodos construtivos ou produto, é um elemento
estratégico não só para o desenvolvimento do setor como do próprio país. Dentro
desse contexto, é possível realizar construções com boa arquitetura e bons materiais a
baixo custo, sem considerar os velhos jargões, tais, como; “construções de interesse
social” pejorativamente comparada a pessoas excluídas da sociedade; “construções
de baixo custo”, inclusive sem qualidade, aplicadas à mesma classe social. Essa
qualidade é possível ser atingida produzindo-se materiais, dentro de uma concepção
da industrialização, tanto do material quanto do produto-habitação.
Dessa forma, se produziria habitação pequena, medias ou grandes, dependendo
do poder aquisitivo de cada um, com material de altíssima qualidade. A Caixa
Econômica Federal - CEF (2005) considera oportuno o desenvolvimento de novas
tecnologias para aumentar o acesso da população de baixa renda.
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Entretanto, no setor da construção civil no Brasil, assim como em outros países de
tradição latina, a “tradição” sempre leva a uma imagem notória de qualidade, robustez,
durabilidade e economia. Por isso, é sempre de encontro à tradição deve se definir e
demonstrar superioridade; o desafio da inovação na construção civil é o de permitir
construir melhores construções em termos econômicos, produtivos e de qualidade.
A comparação direta de valores inovadores com tradicionais pode acarretar em
custos mais elevados. De fato, os preços de alguns produtos industrializados podem
ser mais elevados, entretanto, a comparação de custos deve levar em conta a
economia
nos
custos
indiretos, pois
quando produtos
industrializados
são
especificados no projeto, o efeito redutor no custo final é considerável.
Além disso, alguns construtores desconhecem ou não sabem identificar as
vantagens dos materiais e sistemas da construção civil. É fato que alguns destes
sistemas são desenvolvidos sem critérios e nem a devida certificação. Desta maneira,
devem-se estabelecer meios para que o consumidor tenha a certeza de que, ao
adquirirem os produtos inovadores, não está fazendo experiências em suas obras, e
que há estudos sérios e precisos como suporte.
No decorrer dos anos, novas tecnologias construtivas vêm sendo incorporadas na
produção das vedações verticais. Com o objetivo de entender melhor essa evolução,
apresenta-se um breve histórico das vedações verticais na construção de edifícios.
Baseando-se nos estudos de Farah (1996), podem-se dividir as atividades de
produção na construção de edificações em duas fases. Na primeira, a atividade de
construção se organiza como autoprodução e na segunda, como produção para o
mercado. (HOLANDA 2003).
Na autoprodução, as atividades de construção são feitas por iniciativa direta de
seus responsáveis, tanto oriundos do governo como de particulares, ou são atividades
de construção centradas no uso. Na produção para o mercado, a atividade de
construção é centrada no valor de troca ou, até mesmo, numa produção organizada
sob encomenda. (FARAH, 1996).
Por acreditar que esta divisão facilita o entendimento das técnicas e materiais
utilizados na produção de vedações verticais, neste item analisa-se a evolução das
vedações verticais dentro dessas duas fases.
2.1.1 Fase 1 – AUTOPRODUÇÃO
Pode-se considerar que, nesta fase, a atividade de produção das vedações não
era uma atividade formal. Cada indivíduo construía sua própria moradia e isso
predominou no Brasil desde a sua descoberta, no século XVI, até meados do século
XIX.
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Nesta Fase, a função das construtoras era suportar as atividades de sobrevivência,
econômica e política administrativa da época. Segundo Andrade (1994), a história da
construção de edificações no Brasil coincide, inicialmente, com os primeiros
estabelecimentos de posse e de colonização do território de Santa Cruz. Era uma
época de primitivismos construtivos, na qual o construtor esteve presente levantando
paredes e tetos para abrigar as primeiras feitorias, produtos da terra e gente para sua
defesa.
Com o passar do tempo e com o estabelecimento das colonizações no país, foram
surgindo outros tipos de edificações, nas quais a influência européia fazia-se presente,
principalmente através das técnicas trazidas de Portugal que se misturavam aos
processos utilizados pelos indígenas. Nesta fase, as paredes e o arcabouço eram
constituídos por gradeados armados com paus roliços e seu enchimento era feito com
barro, galharia e palmas trançadas, ou ainda taipa e terra. As casas eram construídas
principalmente pelos imigrantes europeus e pouco se diferenciavam das ocas
indígenas, com relação aos materiais e técnicas empregados (ANDRADE, 1994).
Ainda no período do Brasil colonial, pode-se dizer que a atividade construtiva
consistia principalmente na execução de fortalezas, igrejas e mosteiros, aquedutos e
edificações residenciais. As principais técnicas construtivas para a produção das
vedações verticais eram o pau-a-pique, o adobe ou a taipa de pilão, para as moradias
mais simples; e a pedra e o barro, em alguns poucos casos, o tijolo e a cal. Todas elas
eram construídas contendo apenas pavimento térreo ou, no máximo, como sobrados.
(REIS FILHO, 1978).
Segundo Vasconcelos (1979), Telles (1984) e Holanda (2003), no nordeste usouse largamente o tijolo de barro cozido, sendo também usual o térreo ser construído de
pedra e o andar superior de pau-a-pique. As casas dos pequenos funcionários e
comerciantes locais eram mais modestas, com frequências térreas, em alvenaria de
pedra ou tijolos, construídas com técnicas até aprimoradas para a época, sendo
executadas cortinas de pedra e muralhas de terra.
O emprego dos tijolos cerâmicos nas vedações verticais desse período era pouco
frequente, mas pode-se salientar como uma das mais remotas, a construção da matriz
de Nossa Senhora da Conceição, em Manga (MG), no ano de 1670, cujas paredes de
150 cm de espessura foram integralmente construídas com tijolos cerâmicos maciços.
As técnicas construtivas utilizadas nessa época limitavam-se à mera adaptação de
técnicas externas – copiadas de países europeus mais desenvolvidos - as condições
locais (VARGAS, 1994).
Na fase de autoprodução, reportada por Andrade (1994), as vedações verticais
caracterizavam-se da seguinte maneira: as paredes externas e o arcabouço eram
executados em taipa de pilão e as divisões ou paredes internas levantadas em pau-a-
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pique ou em taipa de pilão de sopapo ou de mão. No geral, a construção distinguia-se
por sua aparência pesada; paredes muito espessas e aberturas de janelas e portas
requadradas por vergas, ombreiras e peitoris retos de madeira grossa ou de pedra.
Um exemplo dessa técnica construtiva é a chamada “casa da Marquesa de Santos”,
uma das únicas edificações em taipa de pilão ainda identificável em São Paulo.
Para as vedações verticais, a autoprodução foi marcada por grande estagnação
quanto à evolução construtiva, onde foram poucas as mudanças durante quase três
séculos. Segundo Farah (1996) e Holanda (2003), este entrave observado no
desenvolvimento tecnológico do Brasil colonial deveu-se basicamente à dificuldade
para a instalação de indústrias no país e ao fato de a economia basear-se na
escravidão.
Logo, o fim da fase de autoprodução foi marcado e por que não dizer, foi
consequência
das
várias
transformações
ocorridas
na
sociedade
brasileira,
destacando-se substituição do trabalho escravo pelo trabalho assalariado, a imigração
européia, a emergência do trabalho, o desenvolvimento dos transportes, e a
importância crescente das cidades.
2.1.2 Fase 2 – PRODUÇÃO PARA O MERCADO
A fase de produção para o mercado teve inicio no final da primeira década do
século XIX e vem até os dias atuais. Nessa fase, iniciou-se certa organização por
parte de grupos de indivíduos que começam a formar empresas para prestação de
serviços e que passavam a atender o mercado, Porém, a autoprodução não deixou de
existir, apenas a construção é que começou a expandir-se e organizar-se de outra
forma.
Na evolução das técnicas construtivas das vedações verticais, foram identificados
três estágios diferentes.
O primeiro estágio teve inicio com a vinda da família real para o Brasil, em meados
de 1808, e foi até meados da segunda década do século XX. Nesta época foram
aplicados teorias e métodos científicos aos problemas da técnica já estabelecida até
então. Também neste período foram fundidas as primeiras escolas militares e de
engenharia do Brasil, o que facilitou a evolução construtiva (VARGAS, 1994).
Com a expansão da atividade cafeeira surge a primeira alteração significativa no
setor da construção civil: a promoção do Rio de Janeiro a capital do reino unido. Este
fato acarreta um adensamento nos centros urbanos e exigiram o início da construção
de obras de infra-estrutura, moradias e caminhos para o escoamento da produção
(FARAH, 1996; HOLANDA, 2003).
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Este foi o inicio da industrialização dos materiais de construção civil, ainda que
precariamente, forma os tijolos, os quais que começam a substituir o processo
artesanal da taipa. Também nesta época surgiu uma nova tecnologia para vedações
verticais: a alvenaria de tijolos portantes, as quais eram utilizadas nas construções de
pequeno porte, algumas vezes utilizadas com peças de aço e de concreto armado
(IPT, 1987).
Para Reis Filho (1978) e Holanda (2003), o período que se estende de 1850 a
1950 foi considerado o período áureo da alvenaria, onde construções que datam desta
época ainda hoje surpreendem pela primorosa execução. Foi marcada também pela
notória evolução dos materiais, técnicas e métodos construtivos.
Nessa época deu-se o início à produção da cal e à produção mecanizada de
tijolos, o ferro, a madeira e o cimento também tiveram muita importância. O emprego
dos tijolos maciços nas paredes de alvenaria possibilitou um aumento de precisão
geométrica, tendo como consequências principais a redução dos erros nas medidas
de decímetros para centímetros e o aumento na uniformidade da largura das paredes.
No início do século XX, Andrade (1994) relata que o ferro começou a ganhar
importância, sendo usado como “elemento intercalado e descontínuo” na massa das
estruturas de alvenaria. Por volta de 1860, colunas e vigas de ferro passaram a ser
incorporadas à massa de alvenaria, como por exemplo, as abobadilhas de tijolos
argamassados de ferro, que foram importadas da Bélgica, Suíça, Escócia e França.
No final do século XIX e inicio do século XX as primeiras construções em madeira,
utilizada com vedações verticais só de madeira, foi o Balneário do Guarujá, construído
em 1892 (ANDRADE, 1994).
O segundo estágio da evolução da alvenaria teve início no final da segunda
década do século XX (1928) e foi até quase o final da década de sessenta. Nesse
período, houve uma evolução quanto ao uso do concreto armado, que passou a ser
marca registrada da construção de edifícios em geral e era utilizado, até mesmo, para
a produção de estruturas para construções simples, como residências de dois
pavimentos. (HOLANDA, 2003).
Segundo Farah (1992), nessa época a alvenaria de tijolos cerâmicos, usualmente
empregadas com a função estrutural para edificações de até três pavimentos, passa a
dar lugar à alvenaria com função exclusiva de vedação, empregada, sobretudo nos
edifícios de múltiplos pavimentos, com estrutura de concreto armado.
Paralelamente ao tijolo cerâmico maciço, outros componentes de alvenaria
aparecem no mercado, como, por exemplo, os tijolos cerâmicos de oito furos em 1935,
os blocos de concreto celular autoclavados em 1948 e os blocos de concreto em
meados da década de 50 (FARAH, 1992).
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Segundo Holanda (2003), ocorreu nessa época uma “reorientação da economia
ora o setor industrial; a implantação de infra-estrutura para viabilizar a industrialização,
fortalecendo o subsetor de construção pesada; e, ainda, deu-se a intensificação do
processo de urbanização levando ao desenvolvimento do subsetor edificações,
particularmente em função da intervenção do Estado, através dos Institutos de
Previdência e da Fundação da casa Popular”.
Em 1964 teve inicio uma nova etapa do desenvolvimento da indústria da
construção civil no Brasil com a criação do Banco Nacional de Habitação – BNH.
Nessa época, quanto à produção de edificações habitacionais, o mercado estava
praticamente paralisado, ainda que a demanda por habitações tivesse crescido. O que
aconteceu foi que as políticas governamentais implantadas até então, voltadas aos
programas habitacionais, haviam fracassado.
O BNH, criado para tentar suprir essa demanda por habitações, buscou a
produção em massa de unidades habitacionais, proporcionando, desta maneira,
condições para a expansão do subsetor edificações e do próprio setor de materiais e
componentes.
O terceiro estágio tem seu início no final da década de 60 e segue praticamente os
dias atuais. Nesse estágio, questionou-se principalmente a competência da
industrialização da construção e intensificarem-se as discussões quanto ao “atraso
tecnológico” do setor. Questões como o aumento da produtividade e redução de
custos passaram a ter maior importância devido à produção de Bens de consumo em
massa (HOLANDA, 2003).
Durante muitos anos, a busca de melhoria no processo construtivo esteve relegada
a segundo plano, já que além da valorização fundiária que garantia a rentabilidade dos
capitais promocionais da atividade, tornando-se desnecessária a preocupação com o
processo, o acesso a fontes creditícias que viabilizassem a execução e posterior
venda dos empreendimentos também contribuíam para a despreocupação com a
necessidade de edificar com racionalidade e economia.
Este posicionamento foi favorável pela atuação de sucessivos governos, que, na
qualidade de comprador, de normatizador, ou mesmo, de principal financiador das
atividades do setor, não exigiam a modernização (VARGAS, 1994).
Segundo Bruna (1976), o governo pôde atuar sobre a construção civil, ora como
elemento catalisador no processo de formação de recursos, ora como financiador de
moradias
para população, ora como
demandante e comprador de obras,
caracterizando-se assim como um esteio básico para o setor. Esta forte participação
estatal, principalmente no período de 1964 a 1986, se por um lado permitiu certo grau
de industrialização das edificações, o que aconteceu na década de 70, por outro lado
15
deixou o setor exposto a grandes flutuações em função de frequentes alterações na
política habitacional e de execução de obras públicas adotadas pelos governos.
Segundo Farah (1996), a introdução de “sistemas construtivos inovadores”, ou
ainda, “sistemas industrializados”, baseados na pré-fabricação, na maioria trazidos de
outros países, foi à resposta dada pelas empresas construtoras de edifícios aos
questionamentos e discussões sobre o atraso do setor.
Na década de 70, um novo processo construtivo para a produção de vedações
verticais começou a ser industrializado no país; a “Alvenaria Estrutural”.
O processo construtivo de alvenaria estrutural que se apresenta nesse estágio é
diferente da alvenaria denominada resistente, que também funciona como estrutura e
vedação nas construções produzidas no período da autoprodução e nos primeiros
estágios da produção para o mercado.
Na alvenaria resistente, as paredes de alvenaria funcionavam também como
estrutura e eram construídos edifícios de até três pavimentos, já a alvenaria estrutural
neste período caracteriza-se pelo planejamento em todo seu processo de produção.
Desde os projetos até a sua execução propriamente dita, e evoluiu quanto ao número
de pavimentos que podem ser construídos (HOLANDA, 2003).
Durante o final da década de 70 e início da década de 80, a construção de grandes
conjuntos habitacionais marcou uma etapa importante da historia da construção de
edifícios no Brasil, introduzindo alterações tecnológicas rumo a industrialização da
construção.
Canteiros experimentais para a construção de sistemas pré-fabricados foram
criados, como o de Narandiba na Bahia (1978), o Conjunto Habitacional Itaquera
(1979), o Jardim São Paulo (1980) e o Carapicuíba IV (1981) em São Paulo. As
vedações verticais externas desses conjuntos eram em sua maioria painéis préfabricados, constituindo-se numa “nova tecnologia” comparada à alvenaria estrutural
de blocos cerâmicos e de concreto existentes até então.
Outra “nova tecnologia” surgiu no mercado brasileiro, a de vedações verticais em
gesso acartonado. Por volta de 1972, foi instituída a primeira fábrica, na cidade de
Petrolina, estado de Pernambuco, sendo denominada Gypsum do Nordeste. Nessa
época, quando as chapas de gesso acartonado foram introduzidas no mercado,
utilizava-se como argumento para sua comercialização a redução de custos e rapidez
na execução, o que contribuiria, assim, para uma política de governo em tornar a casa
própria acessível a uma grande parte da população. Iniciaram-se também casas préfabricadas de madeira com divisórias internas em gesso acartonado, além de ferros e
divisórias (DELUCCA, 1974).
Diversos conjuntos habitacionais que empregavam vedações verticais onde se
utilizavam divisórias internas em chapas de gesso acartonado foram construídos na
16
década de 70, dentre os quais, citam-se o conjunto Zezinho Magalhães Prado, com
950 unidades residenciais em Guarulhos; 840 casas em Tatuapé; 100 casas na Praia
Grande e um edifício de 13 andares no Sumaré, todos no estado de São Paulo
(SOUZA, 1976).
No período compreendido entre 1980 e 1990, aproximadamente 80% das chapas
produzidas eram utilizadas como forros, e os 20% restantes eram empregados como
divisórias em ambientes comerciais, ou seja, não se conseguiu disseminar o uso das
chapas de gesso como vedações em ambientes residenciais. No final da década de 80
ainda expressaram-se algumas tentativas no sentido se resgatar o mercado; porém,
não resultaram em sucesso. (SABBATINI, 1998).
De modo geral, observa-se que durante duas décadas, as ações para a
implantação das chapas de gesso acartonado no Brasil realizam-se de forma
incipiente, não conseguindo sua disseminação no país.
No final da década de 80, outra tecnologia para produção de vedações verticais
surgiu no mercado: a alvenaria racionalizada. Segundo Barros (1998), nessa época, a
racionalização da produção de edifícios construídos pelo processo construtivo
tradicional passou a ser adotado pelas empresas, principalmente, como uma
estratégia de ação para enfrentar a concorrência do mercado.
O aumento da concorrência nessa época deveu-se, além da extinção do BNH em
1986, também a presença das empresas de construção pesada no mercado de
edificações, devido a forte redução da capacidade de investimento do governo,
principalmente da sua atividade básica.
As principais ações voltadas à racionalização do processo construtivo tradicional
foram observadas num convênio de desenvolvimento tecnológico, firmado em 1998,
entre o Grupo de Tecnologia e Gestão da Produção do Departamento de Engenharia
de Construção Civil da escola Politécnica da USP com a empresa ENCOL e
referenciado
como
EP-EM/7.
Este
projeto
objetivou o
desenvolvimento
de
metodologias e procedimentos que permitissem racionalizar métodos construtivos de
vedações em alvenaria (SABBATINI, 1991).
Segundo Barros (1998), a alvenaria racionalizada surgiu em contraponto à
alvenaria tradicional e seu desenvolvimento para a produção de vedações verticais
seguiu as diretrizes de produção adotadas nos processos construtivos de alvenaria
estrutural, os quais possuem elevado nível de racionalização.
Em 1993, o Grupo de Tecnologia da Produção Civil – TGP da EPUSP estabeleceu
um convênio de pesquisa com a empresa SICAL onde foi desenvolvido um método
racionalizado para a produção das alvenarias de vedações empregando-se os blocos
de concreto celular autoclavados (BARROS, 1998).
17
Na década de 90, o setor de edificações passou por diversas mudanças,
consolidando-se a partir daí uma nova situação de mercado, provavelmente em
consequência da menor intervenção do Estado.
Em 1995, duas empresas estrangeiras entraram ao Brasil com o intuito de explorar
o mercado das chapas de gesso acartonado. Segundo a Associação Brasileira dos
Fabricantes de Blocos e Chapas de Gesso (ABRAGESSO, 2003), foi a partir de 1998
que a tecnologia de gesso acartonado deu seu grande salto, aumentando 11 milhões
de m2 em 2000. Configurando um aumento de 46,6% em relação a 1990, em São
Paulo, o consumo passou a crescer e a tecnologia passou a ser adotada em grande
escala.
Paralelo a esse desenvolvimento, foi introduzido no mercado paulista o Sistema de
Vedação Modular – SVM da empresa Glasser. O sistema foi criado, em 1999, e utiliza
para sua execução, blocos de concreto. Pode-se dizer que esse sistema foi criado
para tentar obter uma elevada racionalização da produção de paredes em alvenaria,
fazendo, assim, com que o bloco de concreto fosse mais utilizado na produção das
vedações verticais.
O sistema SMV é diferente das demais tecnologias encontradas, ou seja,
contempla ,o sistema completo, que significa fornecer, além dos componentes
constituintes de vedação, a orientação para a elevação do projeto e, ainda, o
fornecimento de mão-de-obra capacitada, responsabilizando-se em entregar a
vedação vertical pronta. Apesar de ter sido lançado no mercado no ano de 1999,
somente a partir de 2000 puderam ser encontradas vedações verticais construídas
neste sistema.
Quanto aos métodos construtivos das vedações verticais, essa evolução pode ser
observada tanto nas técnicas construtivas, como nos materiais e equipamentos
utilizados em sua execução.
Durante todo esse período, as vedações verticais assumiram desde funções
estruturais até de apenas fechamentos, sendo muito utilizadas no preenchimento de
vãos conformados a partir de outros elementos estruturais (concreto, aço), aparentes
ou revestidas, constituídas por componentes de natureza bem diversa, como tijolos
maciços, blocos cerâmicos e de concreto.
Chapas de gesso e painéis pré-fabricados foram construídas tanto de forma
artesanal, como com alto grau de incorporação tecnológica. Foram executadas por
mestres do ofício ou displicentemente entregues à mão-de-obra desqualificada, como
um serviço de apresentação como soluções construtivas de grande importância na
produção de edifícios destinados a usos diversos (HOLANDA, 2003).
18
2.1.3. BREVE HISTÓRICO DOS PRÉ-FABRICADOS PARA ALVENARIA
A pré-fabricação de elementos, os mais variados, quer do ponto de vista dos
materiais, das dimensões e das utilizações nos mais diferentes tipos de aplicação,
obras públicas, habitações, monumentos, perdeu-se no tempo.
Quando o homem primitivo foi à floresta recolher paus selecionando-os com o
mesmo diâmetro e comprimento, para construir os seus alpendres nas entradas das
grutas, daria o primeiro passo no processo de construção e a pré-fabricação. Foram
detectados até hoje vários indícios desta situação. As grandes construções de pedra
com elementos muito repetitivos em todas as civilizações e em todos os continentes
permitem falar de pré-fabricação (Figura 1).
Figura 1. Ruínas de Templo Grego, Partenon (VIERO 2008).
Segundo Viero (2008), já no fim do século XIX a firma Coighet (a primeira de pré fabricados de concreto) tinha viabilizado tecnicamente a pré-fabricação através da
aplicação, no cassino de Biarritz, em 1891, de vigas pré - fabricadas de concreto
armado.
Outras iniciativas, no campo da pré - fabricação de edifícios, foram realizadas
depois da 1ª Guerra Mundial, por arquitetos como Le Corbusier, em 1921, Buckminster
Fuller em 1927, Gropius conjuntamente com Konrad Wachsman, em 1941, que
tentaram resolver problemas de habitação nos seus países. Marcel Lods e Beaudouin
projetaram as primeiras casas pré -fabricadas, na França, na “Cité dês Oiseaux” em
Bagneuse, em 1930.
Estas tentativas tiveram pouca repercussão, por falta de viabilidade econômica dos
processos de pré-fabricação utilizados. Na verdade, foi apenas após a 2ª Guerra
Mundial que todos os estudos e ensaios efetuados ao longo de cinquenta anos, foram
postos à prova, depois dos governos, projetistas terem sido confrontados com
19
enormes problemas de reconstrução e realojamento de consideráveis massas
humanas.
Assim, aparecem os blocos de concreto a substituir tijolos às telhas de concreto a
substituir as de argila, aparecem também os elementos estruturais: vigas, pilares,
vigas de cobertura. É neste período que temos o aparecimento de uma unidade
industrial de grande qualidade.
Viero (2008) relata que no Brasil, por não haver devastações devido à Segunda
Guerra Mundial, não houve a necessidade de construções em grande escala, como
ocorreu na Europa. Desta forma, Vasconcelos (2002) afirma que a primeira grande
obra onde se utilizou elemento pré-fabricado no Brasil refere-se ao hipódromo da
Gávea, no Rio de Janeiro.
A empresa construtora dinamarquesa Christiani-Nielsen, com sucursal no Brasil,
executou em 1926 a obra completa do hipódromo, com diversas aplicações de
elementos pré-fabricados, dentre eles, pode-se citar as estacas nas fundações e as
cercas no perímetro da área reservada ao hipódromo. Nesta obra o canteiro de préfabricação teve de ser minuciosamente planejado para não alongar demasiadamente o
tempo de construção (VIERO, 2008).
Em relação à pré-fabricação de edifícios de vários pavimentos, com estrutura
reticulada, a primeira tentativa, segundo Vasconcelos (2002), parece ter sido a do
Conjunto Residencial da Universidade de São Paulo - CRUSP da Cidade Universitária
Armando Salles de Oliveira, em São Paulo. Trata-se do conjunto residencial da USP
de 1964, constituído de doze prédios com doze pavimentos, projetados pelo Fundo de
Construção da Universidade de São Paulo.
Ainda na década de 50, o crescimento da população urbana obtinha índices nunca
antes vistos, e esse crescimento demasiado causava grandes problemas de déficit
habitacional, sendo necessário em 1966 à criação, por parte do governo, do Banco
Nacional da Habitação - BNH, que tinha como objetivo diminuir esse déficit e dar
impulso ao setor da construção civil, que detinha, na época, 5 % do PIB do país.
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (1987), a
preocupação com a racionalização, ou com a industrialização propriamente dita,
aparece de forma sistemática apenas no início da década de 60, e que experiências
anteriores foram esporádicas e constituíram eventos atípicos e sem continuidade.
Nesta época, premidos por um mercado em expansão, foram feitas, de forma não
sistemática, algumas experiências com componentes pré-fabricados leves, podendo
ser citados os painéis artesanais de concreto, os painéis de fibrocimento e os
aglomerados de raspas de madeira.
Franco (1992) descreve que os sistemas pré-fabricados passaram a ser
consumidos em grande escala a partir da década de 90, principalmente nos grandes
20
centros urbanos, que passaram a receber grandes investimentos na área de serviços
através da construção de shopping centers, flats e hotéis. Esses novos investimentos
em obras necessitavam de grande velocidade de execução e venda.
Esse interesse surgiu devido à necessidade dos ramos comercial e hoteleiro em
obterem mais requinte nos seus acabamentos e fachadas, para maior valorização dos
empreendimentos. Ressurgiu o interesse de utilizar os painéis pré-fabricados e
fachada para edifícios de múltiplos pavimentos que incorporam detalhes construtivos e
revestimentos em seu acabamento: os chamados painéis arquitetônicos.
O uso destes painéis confere um aumento na velocidade de execução da
construção e maior qualidade estética do produto final. Um exemplo de edificação do
ramo hoteleiro de São Paulo (construído em 1997) é mostrado na Figura 2. Esta foi
uma
das
primeiras
edificações
do
ramo
utilizando
painéis
pré-fabricados
arquitetônicos. A partir de então, vem crescendo sua utilização como alternativa ao
emprego das alvenarias nas fachadas de edifícios de múltiplos pavimentos
(OLIVEIRA, 2002).
A distinção encontrada por Sabbatini (1989) para os conceitos de racionalização
construtiva e racionalização da construção está em que há um caráter mais
abrangente na racionalização da construção, o que a torna de grande complexidade e
importância. Já o segundo termo possui um enfoque micro-econômico, e se refere à
racionalização de técnicas construtivas, ou seja, está restrita apenas às atividades de
produção de um empreendimento.
Barros (1996) enfatiza que a racionalização pode ser entendida como o esforço
para tornar mais eficiente a atividade de construir, o esforço para se buscar a solução
ótima para os problemas específicos.
Franco (1992) também entende a racionalização como parte ou instrumento da
industrialização. Como um exemplo claro de busca por maior racionalização
construtiva pode-se citar os painéis pré-fabricados, que transformam a execução da
obra em um processo de montagem, visto que os mesmos são concebidos sob os
princípios da coordenação modular, o que traz uma maior otimização à construção e
confere maior racionalização do processo construtivo.
21
Figura 2. Fachadas em painéis pré-fabricados arquitetônicos de concreto Edifício Blue Tree
Towe, em São Paulo-SP (OLIVEIRA, 2002).
De acordo com a organização Brick Industry Association (BIA, 1987), os métodos
de pré-fabricação em alvenaria têm sido desenvolvidos por vários segmentos da
indústria de blocos: empreiteiros fabricantes de blocos, fabricantes de equipamentos e
outros segmentos associados à indústria. Trazem vários desenvolvimentos recentes,
que fazem a pré-fabricação de alvenaria de blocos possível.
Outros fatores, como a pesquisa com melhores e novos tipos de unidades de tijolo
e argamassa, têm ajudado no progresso rápido do processo de pré-fabricação nos
EUA. Segundo Schneider e Dickey (1994), a pré-fabricação oferece vantagens como
baixo custo inicial e curto tempo de construção em uma edificação e tem
possibilidades de versatilidade em função do espaço, oferecendo também expressão
arquitetônica.
Avanços têm sido desenvolvidos para o uso efetivo de painéis pré-fabricados de
alvenaria, os quais utilizam os benefícios deste método para certos tipos de
construção, dentre os quais pode-se citar:

agilidade de construção do painel;

assentamento econômico da alvenaria executado por pequenas equipes de
trabalho;

estéticas e padrões de assentamento, que não poderiam ser possíveis na
construção in loco;

interface mínima com outras operações de local de edifício e facilitação do
trabalho de outros comércios de edifício.
22
A Figura 3 mostra um recente exemplo de pré-fabricação em Santa Ana, Califórnia,
EUA (SCHNEIDER E DICKEY, 1994).
Figura 3 – Orange Country Professional Building, Santa Ana – Califórnia – EUA (Schneider e
Dickey, (1994).
Um dos possíveis meios para incrementar os níveis de industrialização do setor
da construção civil é a pré-fabricação, pois a eficiência em seu processo de produção
é função do cumprimento de tarefas como organização e planejamento, redução no
consumo de materiais e mão-de-obra, aumento de produtividade e ganho de
qualidade.
Os processos de construção em painéis pré-fabricados com elementos em
cerâmica têm sido utilizados cada vez mais em países como Inglaterra, Estados
Unidos da América, Alemanha e outros. O uso deste processo construtivo visa, ao
mesmo tempo, conservar as vantagens funcionais e estéticas das construções em
alvenaria e eliminar os problemas mais sérios deste processo, ou seja, perdas de
tempos devido à chuva, dificuldade de implementação de métodos de estocagem de
materiais e de controle de qualidade das construções (CESAR, 2007).
Nesta época, algumas empresas resolveram pesquisar tecnologias avançadas
que trouxessem economia, velocidade e flexibilidade para a construção civil. Desta
forma, a Empresa Walter Torre Jr., em 1993, saiu a campo e importou a tecnologia
mundialmente conhecida como “tilt up”. Este sistema possibilitou economia
considerável nos custos finais das obras, versatilidade e redução nos prazos de
23
conclusão, além de proporcionar flexibilidade arquitetônica, possibilidade de
ampliações, segurança, baixa manutenção e facilidade de implantação em lugares
distantes e com pouca infra-estrutura (ROMA, 2007).
24
3 PRINCIPAIS SISTEMAS DE VEDAÇÕES VERTICAIS
Ainda existe no mercado da construção civil grande resistência por parte dos
construtores em adotar novas tecnologias que acelerem o processo de industrialização
na construção, que caminha de encontro com a necessidade atual do mercado. O uso
de alvenaria convencional não atende a todos os requisitos de qualidade e
produtividade necessária para as construções habitacionais, ao contrário de outros
setores da construção em que muitos dos componentes utilizados são tecnologias
avançadas que reduzem tempo, desperdícios e otimizam os custos.
Neste contexto, o avanço da tecnologia dos sistemas de vedação vertical a seco
permitiu desenvolver componentes para alvenarias de alta qualidade e desempenho,
montáveis, com dimensões padronizadas, em concreto de tecnologia especial, de alto
desempenho, com baixa porosidade e permeabilidade, de alta resistência para
alvenarias estruturais, que permitam ser utilizados na construção de edificações e que
atendam diversas exigências dos usuários, tais como custo, praticidade, rapidez,
durabilidade e inovação.
Ainda que exista considerável desenvolvimento na qualidade dos blocos de
concreto, seu assentamento quase que exclusivamente permanece restrito ao
procedimento artesanal, com a qualidade final da alvenaria muito dependente da
qualidade de mão-de-obra.
Buscando alternativas para a industrialização da construção civil, os componentes
de alvenaria de alto valor agregado dispensam diversas etapas de acabamento e não
necessitam de mão-de-obra especializada para sua aplicação. Entretanto, o
desenvolvimento deste tipo de componente deve seguir um método de concepção
baseado em conceitos de racionalização e produtividade, padronização, organização
da produção e coordenação modular. Introdução
É também destacado que as barreiras antes existentes, que tratavam de tal
tecnologia como sendo de solução construtiva limitada e destinada apenas a obras
populares, estão superadas. Além da racionalização do projeto, a racionalização
estrutural, a redução do tempo de execução, a subdivisão de espaços – função
simultaneamente desempenhada pela estrutura –, o isolamento térmico e acústico, a
proteção ao fogo e a redução de camadas de revestimento estão entre as principais
vantagens desse sistema construtivo.
3.1. BREVE HISTÓRICO DA ALVENARIA DE BLOCOS
Empilhando pedra sobre pedra, os construtores foram capazes de criar a maioria
das imponentes estruturas da história antiga. Tal técnica já era conhecida há milhares
25
de anos e desde as idades mais antigas podem ser relatados exemplos de
construções em alvenaria (LEFER, 1976).
A maior das três pirâmides de Gizé, a Grande Pirâmide (Figura 4), é a única das
sete maravilhas do mundo que se mantém em pé. Quando construída, possuía 147,75
m de altura e foi edificada com mais de 2 milhões de blocos que pesavam cerca de 2,5
toneladas. Vale ainda enaltecer que essas obras se mostraram extremamente
duráveis, visto que a sua construção data aproximadamente de 2600 a.C. Admirável
também é a superação das dificuldades encontradas para o transporte e içamento das
pesadas pedras (BARBOSA, 2004).
Figura 4. A Grande Pirâmide de Gizé (BARBOSA, 2004).
É bem verdade que algumas dessas obras não apresentavam nenhuma grande
inovação tecnológica do ponto de vista estrutural, como é o caso das pirâmides de
Gizé, exemplificadas por Ramalho e Corrêa (2003). Estruturalmente, elas nada mais
eram que o “empilhamento de pedra sobre pedra”, porém as grandes dificuldades
encontradas à época – como a falta de conhecimento técnico, a dificuldade na
execução das obras e o desconhecimento das propriedades dos materiais – tornaram
essas obras admiráveis.
3.2 PROCESSO CONSTRUTIVO COM BLOCOS DE CONCRETO
No Brasil, o surgimento da alvenaria não armada com blocos estruturais segundo
Carlos Alberto Tauil, teve seu início com a construção das usinas de Jupiá e Ilha
Solteira, e em São Paulo no bairro da Lapa, que em 1971 lançou o conjunto Central
Parque Lapa com 4 prédios de 12 andares (Figura 5), de alvenaria estrutural, sem
revestimento e com 12 pavimentos em São Paulo. Esses edifícios foram erguidos
pioneiramente apenas em 1977, com blocos silico-calcários, conforme relatam
Ramalho e Corrêa (2003). Toda a tecnologia destes primeiros empreendimentos foi
trazida dos Estados Unidos, que utilizava blocos de concreto e bastante armadura
26
devido aos efeitos sísmicos. Como toda tecnologia importada, o processo de
adaptação à realidade de nossos materiais, mão de obra e clima apresentou uma série
de patologias que fez a utilização da alvenaria estrutural decair por volta de 1986
depois de um grande número de construções até bastante arrojadas. Não podemos
deixar de citar aqui os esforços do Arq. Carlos Alberto Tauil, do IPT e depois da
Reago no sentido de divulgar e incentivar as pesquisas da técnica construtiva.
Figura 5. Conjunto Central Parque (Tauil C. A. 2004).
Ramalho e Corrêa (2003) considera que o aumento na utilização desse processo
construtivo não foi acompanhado do desenvolvimento tecnológico, em que se
dispusesse de uma normalização adequada, e que isso persistiria até que a tecnologia
desenvolvida seja amplamente testada, normalizada e de uso corrente.
Esta incoerência pode ser justificada por Camacho (1986) que, em relação à
pesquisa e ao emprego de estruturas em alvenaria, considera ter ocorrido um
processo inverso. Para o autor, o início das pesquisas apenas no final da década de
1970 e princípios da década de 1980 gerou confusão no meio técnico devido ao não
completo entendimento da alvenaria estrutural, o que levou a um errado emprego da
27
nova técnica e a consequente procura por normas internacionais que não condizem
com a realidade brasileira.
A indústria da Construção Civil procura alcançar um patamar mais elevado no seu
desenvolvimento tecnológico, de modo que as empresas que atuam neste setor
buscam mudanças efetivas dos seus procedimentos habituais. Nesse contexto, a
alvenaria estrutural com blocos de concreto foi o processo construtivo que mais
experimentou e implantou mudanças estruturais significativas, tais como na
elaboração, apresentação e uso dos projetos, aplicação dos componentes e nos
procedimentos de execução.
Os projetos de alvenaria estrutural armada, parcialmente armada ou não-armada,
em geral se referem à coordenação dimensional e ao comportamento estrutural. A
norma brasileira NBR10837 (1989) define as condições para o projeto de alvenarias
estruturais em blocos vazados de concreto, distribuições de cargas, trechos curtos
(pilares),
trechos
com
aberturas
sucessivas
(vigas),
flanges,
componentes
contraventantes, efeito global do vento, enrijecedores, etc.
Thomaz, Helene (2000) e Salvador Filho (2007) comentam que os projetos de
alvenaria devem ser enfocados de maneira mais ampla, considerando-se aspectos tais
como o desenvolvimento térmico e acústico, a resistência ao fogo e permeabilidade à
água, apontando cuidados essenciais no projeto e execução e detalhes construtivos,
inclusive traços referenciais para graute e argamassa de assentamento.
Por outro lado, uma visão mais moderna e mais abrangente do significado do
projeto é proposta por Melhado (1994), em que a visão do produto deve ser
extrapolada, enfocada no processo de construção. Deste modo, o projeto deve ser
visto como informação de natureza tecnológica e gerencial, com a função de
proporcionar a racionalização das atividades desenvolvidas no canteiro de obras e
agregar eficiência e qualidade ao produto e ao processo construtivo.
Neste item são considerados diversos aspectos relativos a construbilidade, tais
como modulação, comportamento mecânico, interação com outros subsistemas, e
evidência a alvenaria estrutural, devido ao fato de que os blocos desenvolvidos nesta
pesquisa constitui-se de alvenarias portantes, de modo que sua utilização possa ser
realizada de modo mais abrangente.
3.3 DIMENSÕES DOS BLOCOS E MODULAÇÃO
No que se refere à alvenaria, a modulação é o acerto das dimensões em planta e
do pé-direito da edificação, em função das dimensões dos blocos, de modo a se evitar
cortes ou ajustes na execução das paredes.
28
Para iniciar o processo de modulação, deve-se partir da escolha das dimensões
do bloco, levando sempre em consideração de blocos cujo comprimento é múltiplo da
largura evita o uso de blocos especiais, que encarecem o custo da obra, aumentando
a diversidade de componentes utilizados (MAMEDE, 2001).
Existem no mercado vários modelos de blocos nas mais diversas modulações
como descrito na tabela 1.
Tabela 1 – Tipos de Modulação
Modulação
Modulação
Americana
M = 20
Modulação
Europeia
M + 12,5
Descrição:
O bloco padrão mais utilizados é o vazado com dois furos cujas
Dimensões reais são 19 x 39 cm e disponíveis em diversas larguras,
tais como; 7, 9, 11,5, 14 e 19 cm, sendo todas para alvenaria não
estrutural e somente as duas últimas para alvenaria estrutural; Este
bloco também é encontrado em ½ peça de 19 x 19 cm e nas mesmas
larguras. Este foi concebido para receber armadura vertical facilmente
acomodável.
Foi concebido basicamente para ser utilizado em alvenaria não
armada, não facilitando por esse motivo a colocação de armaduras
verticais. Para a colocação de armaduras horizontas, existem peças
chamadas canaletas de fundo fechado e também canaletas “J”.
Fonte: Salvador Filho (2007)
A geometria das unidades de alvenaria é um aspecto importante para a eficácia
dos sistema, o tamanho dos blocos deve ser compatível com os vãos da estrutura, de
portas, janelas, etc.
As dimensões dos blocos de concreto no Brasil são reguladas de acordo com a
NBR 5712:1982 que especifica as medidas de projeto dos blocos modulares de
concreto, como apresentado na Tabela 2:
Tabela 2. Dimensões dos blocos de concreto
Blocos de altura comum
Largura
Altura
Comprimento
(mm)
(mm)
190
190
140
190
90
190
190
190
140
190
90
190
190
190
140
190
90
190
Fonte : NBR5712:1982
(mm)
90
90
90
190
190
190
390
390
390
Blocos de meia altura
Largura
Altura
Comprimento
(mm)
(mm)
(mm)
190
90
90
140
90
90
90
90
90
190
90
190
140
90
190
90
90
190
190
90
390
140
90
390
90
90
390
29
Além disso, a Norma também prescreve que os orifícios dos blocos não devem ser
inferior a 8 cm para o bloco de 14 cm e de 12 cm para os blocos de 19 cm de largura e
seu raio nas mísulas de acomodação de 2 cm, as espessuras mínimas das paredes
dos blocos de acordo com a Figura 6 e Tabela 3.
Figura 6 - Espessura das paredes dos blocos (fonte: NBR 5712:1982)
Tabela 3. Espessura mínima das paredes dos blocos.
Designação
Paredes longitudinais
(mm)
Paredes
Paredes Transversais
Espessura
Equivalente
M – 15
M – 20
25
32
(mm)
25
25
(mm/m)
188
188
Fonte: NBR 5712:1982
Notas
A – Média das medidas das três paredes tomadas no ponto mais estreito
B – Soma das espessuras de todas as paredes transversais aos blocos (em mm), divididos
pelo comprimento nominal do bloco (em lineares).
Nos encontros entre paredes (“L”, “T”, ou “X”) é sempre desejável as juntas em
amarração. Para tanto, recomenda-se o emprego de blocos especiais, com
comprimentos ou formas adaptados para essas ligações. Quando se optar por
encontros entre paredes com juntas aprumadas, uma série de cuidados deverá ser
prevista; maior rigidez dos apoios, disposição de ferros ou telas metálicas nas juntas
de assentamento embutimento de tela no revestimento, cuidados redobrados na
compactação da argamassa nas juntas horizontais e verticais (Salvador Filho, 2007).
3.4. INTERAÇÃO COM OUTROS SUBSISTEMAS
A coordenação dimensional, segundo Salvador Filho (2007), também é um
aspecto extremamente importante às alvenarias no que se refere à compatibilidade
com os demais componentes estruturais, tamanhos dos caixilhos, caixas de ar
30
condicionado, sistemas elétricos e hidráulicos, etc. Desta forma, para aprimorar a
racionalização do projeto da edificação, a paginação, a paginação das paredes dos
projetos de alvenaria deve prever o posicionamento de todos os subsistemas com que
tem interface. Os subsistemas mais presentes nas alvenarias são descritos a seguir.
1. Instalações Hidráulicas e elétricas
Os projetos das instalações devem preceder o projeto executivo da alvenaria para
que esta possa ser paginada com indicação do posicionamento de tubos, eletrodutos,
caixa de luz ou telefone, pontos de tomada, etc. De preferência, as caixas de
pequenas dimensões devem ser previamente embutidas e chumbadas nos blocos, o
que deverá estar previsto no projeto.
Prumadas de água e esgoto devem obrigatoriamente estar alojadas em shafts,
evitando o enfraquecimento das paredes resistentes. Ramais de distribuição de água
ou coleta de esgoto de banheiros, cozinhas, etc. devem ser embutidos em “paredes
hidráulicas”, sem função estrutural. Espaços no dorso de batentes de portas podem
prestar-se para o alojamento de fios elétricos e instalação de tomada e interruptores.
2. Caixilhos
A paginação das paredes deve indicar com precisão posicionamento e dimensões
dos vãos (e não dos caixilhos) a serem inseridos na alvenaria. Com base nessas
dimensões, devem ser previstos gabaritos metálicos indeformáveis para a garantia das
dimensões lineares e dos ângulos. No caso do emprego de contramarcos, estes
devem ser fixados durante a própria elevação da parede, dispensando-se os
gabaritos, deste que sejam suficientemente rígidos.
3.5 COMPORTAMENTO MECÂNICO DA ALVENARIA DE BLOCOS
De acordo com Thomaz (2000), em razão da natureza dos seus componentes, os
blocos apresentam bom comportamento às solicitações de compressão, o mesmo não
ocorrendo em relação às solicitações de tração, flexão e cisalhamento. Em função da
utilização conjugada de materiais diferentes (componentes de alvenaria e argamassa
de assentamento), com propriedades distintas (resistência mecânica, módulo de
deformação longitudinal, coeficiente de Poisson, etc.), as alvenarias são normalmente
heterogêneas e anisotrópicas.
O comportamento mecânico das alvenarias é influenciado por diversos fatores,
tais como a resistência dos blocos e a argamassa, espessura de juntas de argamassa,
retenção de água da argamassa, aderência bloco/argamassa, tipo de assentamento,
31
capacidade de absorver deformações, presença de armadura – passiva ou ativa,
grauteamento, e finalmente, a qualidade de mão-de-obra.
3.5.1 COMPORTAMENTO MECÂNICOS DOS BLOCOS DE CONCRETO
A resistência à compressão axial das alvenarias está diretamente relacionada à
resistência à compressão das unidades que constituem. A razão entre a resistência à
compressão da alvenaria e a dos blocos define o fator de eficiência das paredes, que,
segundo Medeiros (1993), varia entre 25% a 70% nas alvenarias de blocos de
concreto no Brasil. Juste (2001) afirma que este fator de eficiência tende a diminuir
quanto maior a resistência à compressão dos blocos.
A normalização brasileira determina a resistência à compressão axial dos blocos de
concreto de acordo com sua finalidade. A norma NBR 173;1982 determina que a
resistência à compressão mínima para os blocos de vedação é 2,5 MPa. A NBR
6136;2007 estabelece as seguintes condições quanto ao uso;
 Classe AE – para uso geral, como paredes externas acima ou abaixo do nível do
solo, que podem estar expostas à umidade ou intempéries, e que não recebem
revestimentos de argamassa de cimento;
 Classe BE – limita ao uso acima do solo, em paredes externas com revestimento de
argamassa de cimento, para proteção contra intempéries.
No que concerne à resistência mecânica, a resistência à compressão
característica (fck) deve ser aquela indicada na Tabela 4.
Tabela 4 – Requisitos mínimos para fck (MPa)
Valores Mínimos de Fbk (Mpa)
Classe de resistência
Classe AE
Classe BE
4,5
Não permitida
4,5
6
6
6
7
7
7
8
8
8
9
9
9
10
10
10
11
11
11
12
12
12
13
13
13
14
14
14
15
15
15
16
16
16
17
17
17
18
18
18
Fonte NBR6236:1994
32
3.5.2 COMPORTAMENTO MECÃNICO DAS ARGAMASSAS
A argamassa é utilizada na alvenaria com a função de solidarizar as unidades,
compensar tolerâncias dimensionais do bloco, selar as juntas e absorver esforços de
flexão, uniformizar a distribuição dos esforços através da parede, e propiciar
estabilidade durante a elevação.
Apesar de a norma brasileira exigir o conhecimento da resistência à compressão
da argamassa no projeto estrutural das alvenarias de concreto, a influência desta
propriedade é pouco significativa na resistência à compressão das paredes (GOMES,
1983).
Salvador Filho (2007), constatou que a resistência à compressão da parede de
blocos de concreto chega a ser 20% mais baixa quando se reduz a resistência à
compressão da argamassa em quase 85%.
A capacidade de se deformar contribui na distribuição de esforços e na vedação,
pois a argamassa pode absorver uma parte destes esforços e dissipá-los através de
microfissuras não prejudiciais à estanqueidade e à resistência da parede.
Para Sabbatini (1984), a argamassa deve possuir módulo de elasticidade
adequado de modo a acomodar as deformações provenientes de movimentos da
estrutura e intrínsecas, ou seja, aquelas provocadas por retração na secagem e de
origem térmica, sem que ocorra o aparecimento de fissuras.
Ramalho, Corrêa (2003) citam ainda que outra propriedade importante das
argamassas é a plasticidade, responsável pela uniformidade na transmissão de
tensões de um bloco ao outro.
3.5.3 ESPESSURA DA JUNTA DE ARGAMASSA
A espessura da junta de argamassa também tem grande influência no
comportamento mecânico das paredes. Segundo Salvador Filho (2007) a espessura
ideal das juntas de assentamento (horizontais e verticais) situa-se em torno de 10 mm
- valor, inclusive, especificado pela norma NBR 10837:1989.
Para o mesmo autor, juntas com espessura de 15 mm podem reduzir à metade a
resistência à compressão da parede. Juntas com espessura inferior a 1,0 cm não têm
capacidade de acomodar as fissuras na alvenaria, apesar de ter observado em
ensaios de laboratório um aumento de 32% na resistência do prisma ao diminuir a
espessura da junta de argamassa de 1,0 cm para 0,7 cm.
De acordo com Sabbatini (1984), essa variação ocorre em virtude da junta de
argamassa ser à parte “frágil” da alvenaria, sendo assim, as resistências mais altas
33
são obtidas com juntas menos espessas e relações mais baixas de espessura de junta
e altura do bloco.
O mesmo autor considera que com incremento da espessura da junta de
argamassa ocorre um aumento de deformação relativa, aumentando seu diferencial de
deformação em relação ao bloco. Essa deformação gera um aumento nas tensões
internas solicitantes do bloco, implicando na diminuição da resistência da alvenaria.
3.5.4 ADERÊNCIA BLOCO-ARGAMASSA
Sabbatini (1984) e Salvador Filho (2007) conceituam resistência de aderência
entre bloco e argamassa como sendo a capacidade da sua interface absorver esforços
normais e tangenciais (tensões de cisalhamento e de tração) gerados na mesma, sem
romper-se. A capacidade de aderência da argamassa é a capacidade necessária para
que a interface bloco-argamassa apresente uma determinada resistência de
aderência. A avaliação da capacidade de aderência bloco/argamassa pode ser
realizada mediante ensaios específicos que envolvessem o conjunto bloco-argamassa,
como o ensaio prescrito pela norma americana ASTM-E-518-80; 1993.
3.5.5 PRESENÇA DE ARMADURA
As armaduras são colocadas para absorver eventuais esforços de tração, sempre
envolvidos por graute, do modo que trabalhem monoliticamente com os blocos.
Thomaz e Helene (2000) comentam que a grande maioria dos edifícios em alvenaria
hoje construída no Brasil corresponde à alvenaria não armada.
Este fato se baseia na pequena contribuição das armaduras na resistência final da
alvenaria frente às cargas verticais e à capacidade das indústrias de produzir blocos
com resistências mecânicas relativamente altas, com boa homogeneidade da
produção. Na alvenaria armada, quando ocorrem esforços de tração no caso de
edifícios muito esbeltos, a ação global do vento passa a ser mais importante.
3.5.6 GRAUTEAMENTO
O graute é um concreto ou argamassa fluido, que é lançado nos vazios dos blocos
com a finalidade de preencher as cavidades das alvenarias em zonas de conceituação
de tensões e quando se necessita armar as estruturas. A utilização do graute tem por
objetivo solidarizar as armaduras à alvenaria onde elas se encontram, e promover
maior resistência para absorver os esforços aos qual a parede será solicitada. A
34
norma NBR10837:1989 sugere especificar grautes com no mínimo a mesma
resistência da unidade em relação à área liquida.
3.5.7 QUALIDADE DA MÃO-DE- OBRA
A qualidade da mão-de-obra empregada na contenção da alvenaria tem grande
influência na sua resistência final. Hendry (1998) cita que os principais fatores
relacionados à mão-de-obra e que devem ser controlados durante a montagem da
alvenaria são: elaboração do traço e da mistura da argamassa, preenchimento das
juntas, ajuste na taxa de sucção inicial das unidades, perturbação das unidades depois
do assentamento, construção de paredes no prumo e com espessuras de juntas
adequadas, proteção do trabalho recém acabado das intempéries.
Deve-se ressaltar que o desempenho da argamassa de assentamento varia
drasticamente com a qualidade da mão-de-obra, que deve ser freqüentemente
monitorada e controlada. Para Sabbatini (1984) uma das propriedades principais da
argamassa são possuir a capacidade de reter alta sucção. A incorreta retenção de
água pode gerar um comprometimento na aderência bloco-argamassa e uma
diminuição na capacidade de absorver deformações na argamassa, pelo fato da
mesma tornar-se mais rígida com a perda de água, aumentando seu módulo de
elasticidade.
Além disso, as juntas devem ser preenchidas completamente, evitando
reentrâncias, e a espessura deve ser mantida a mais uniforme possível.
3.6 ALVENARIA INTERTRAVADA ASSENTADA A SECO
Neste item serão descrito alguns dos sistemas mais utilizados na bibliografia
pesquisada. A partir dos aspectos analisados de diferentes tipos de sistemas
intertravados, é distinta a necessidade de uma nova tipologia que abrange diferentes
propriedades agregadas ao bloco e ao processo construtivo para auxiliar na
industrialização da construção civil. São colocadas as normas e regras para o
desenvolvimento de novos materiais para construção de alvenaria.
A elevação de paredes com blocos ou tijolos intertravados (Figura 7), assentados
a seco è a forma mais antiga de elevação de paredes para edificações de abrigos,
habitações, templos, etc. Construções deste tipo de alvenaria resistiram ao tempo,
provando sua durabilidade e robustez em todos os continentes (SALVADOR FILHO,
2007).
35
Figura 7 - Antigas construções em blocos de pedra assentados a seco
(SALVADOR FILHO, 2007)
As construções em alvenaria assentada a seco são aquelas cujo método de
elevação das paredes é executado sem juntas de argamassa na maioria das unidades
de alvenaria. Podem ser utilizados quaisquer tipos de componente, tanto tijolos como
blocos, maciços ou vazados, fabricados com os mais diversos materiais, tais como
concreto cerâmico, gesso, etc.
O desempenho estrutural da alvenaria assentada é bem aceita em diversos
países. Alguns testes mostram que a resistência deste tipo de alvenaria alcança
resultados de ate 80% da resistência de alvenarias assentadas com argamassa.
Segundo Marzahn (1997), o mecanismo de ruptura se altera devido à falta de material
nas juntas, resultando num comportamento de contato progressivo entre as juntas
secas.
E comparando com os resultados dos testes realizados com alvenaria assentada
com argamassa, o comportamento das deformações das alvenarias assentadas a
seco apresentou maiores deformações nos primeiros níveis de carregamento,
36
comportamento denominado nesta pesquisa como “deformação inicial” (SALVADOR
FILHO, 2007).
Os sistemas construtivos baseados em blocos de concreto assentados a seco
oferecem a possibilidade de usar mão-de-obra sem treinamento, elevações mais
rápidas e aplicações de conceito de construção seca no canteiro de obras para
diminuir gastos e economizar tempo. Porém, a argamassa utilizada nas alvenarias
convencionais assume varias funções importantes, tais como compensar tolerâncias
dimensões do bloco, selar as juntas e absorver esforços de flexão, uniformizar a
distribuição dos esforços através da parede, e propiciar estabilidade durante a
elevação. Sem estes quesitos, a alvenaria assentada a seco pode acarretar mais
problemas do que soluções.
Por este motivo, a maioria dos sistemas de alvenaria assentada a seco consiste
em blocos com formatos especiais, de modo que durante a elevação estes blocos se
encaixem uns nos outros formando uma parede intertravada e mais estável. Este tipo
de alvenaria pode varia de acordo com sua finalidade, tipo de encaixe utilizado,
materiais constituintes e com os serviços executados durante e após a elevação. Este
tipo de alvenaria intertravada pode ser qualificado de acordo com os quesitos
apresentados no diagrama da Figura 8.
O maior desafio no desenvolvimento de sistemas de blocos intertravados
assentados a seco e a dificuldade das máquinas convencionais para produzir blocos
em série, de modo econômico e com menos que 1,5 mm de variação na altura.
Diferenças dessa ordem de grandeza são suficientes para ocasionar desvios no
assentamento, com aberturas nas juntas logo após a terceira ou quarta fiada
(VANDERWERF, 1999).
Numa parede convencional, esse desvio na altura dos blocos é facilmente
compensado pela junta de argamassa. Mas atualmente, o desenvolvimento das
máquinas utilizadas na indústria de concreto permite a produção de componentes com
elevada precisão dimensional e pequenas tolerâncias exigidas na alvenaria assentada
a seco.
37
Figura 8 - Classificação dos sistemas de alvenaria intertravada (VANDERWERF,1999)
Desta forma, os sistemas construtivos de blocos assentados a seco mais recentes
se tornaram mais seguros, confiáveis e competitivos em muitos segmentos de
mercado.
3.6.1 SISTEMAS DE VEDAÇÕES PARA ALVENARIA INTERTRAVADA
Neste item são apresentados os sistemas construtivos de alvenaria intertravada
com blocos assentados a seco mais citados na literatura, e mais utilizados.
Salvador Filho (2007) explica que o desempenho de alguns destes sistemas
quanto ao seu comportamento mecânico, assim como em outros quesitos tais como a
velocidade de elevação e permeabilidade a água, foram estudados para avaliar o
comportamento das estruturas das alvenarias constituídas por esses blocos. Porém,
cada sistema possui propriedades e finalidade específica. Muitos têm seu interior
38
parcialmente ou totalmente preenchido com graute, enquanto outros são revestidos
com argamassa reforçada. Tais características, intrínsecas e cada sistema, impedem
uma avaliação global deste tipo de alvenaria.
Todavia, a discussão a respeito das propriedades dos blocos, dos problemas que
estes sistemas se propõem a solucionar e de suas limitações, permitem entender a
lógica com que foram desenvolvidos. Não se pretende identificar todos os sistemas
existentes, afinal muitos são analógicos, utilizam sistemas de encaixe semelhantes, ou
são apenas fabricados com materiais distintos.
3.6.1.1 SISTEMA MASTERBLOC
A tradicional fabricante de blocos belga, N.V. Direct Bloc Gubbels, desenvolveu
um sistema de blocos assentados a seco. Este sistema consiste de blocos com
dimensões 1500 x 750 x 400 mm, com oito encaixes desconstituídos, tipo “pinos
macho-fêmea”, com forma tronco-piramidal em suas faces superior e inferior,
respectivamente. Estes blocos são muito parecidos com os conhecidos brinquedos
dinamarqueses Lego (Figura 9).
Figura 9 - Diversos formatos disponíveis do Masterbloc
(Fonte: www.direct-bloc-gubbels.be)
São Paulo, 04/04/2010
Este tipo de bloco, extremamente robusto, é usado em muros de retenção,
estruturas de armazenagem, muros de barreira de ruídos em estradas de rodagem,
vedações para galpões industriais, e muros para limitação de propriedades.
3.6.1.2 SISTEMA AZAR BLOCK
O sistema Azar Block foi lançado em 1997, inicialmente para a construção de
fundações de casas, mas também foi usado em barreiras de proteção ao fogo. Cada
39
bloco se encaixa com o próximo por meio das juntas verticais e horizontais contínuas,
promovendo estabilidade durante o assentamento (Figura 10).
Figura 10 - Azar Block (fonte www.azarblock.com)
São Paulo, 04/04/2010
O sistema consta com dois tipos de unidades; um linear e um de canto. A unidade
peça básica mede 196 x 196x 392 mm e tem massa de aproximadamente 17,7 kg.
Segundo o fabricante, trabalhadores inexperientes conseguem assentar em media 100
blocos por hora. Depois de assentados, a alinhamento dos blocos deve ser verificado
por outros membros da equipe e quando necessário, colocam-se apoios para
eventuais correções.
Os blocos são totalmente preenchidos com graute após o assentamento. Quanto
à permeabilidade, o fabricante não especifica impermeabilizações ou drenagem. A
resistência à penetração de água é garantida pelo hidrofugante incorporado a mistura,
pelo graute resistente com baixa a/c; pela vibração durante o grauteamento; e pelas
reentrâncias moldadas na face do bloco com objetivo de criar canais abertos que
ajudam a água escorrer pela parede ate a base.
40
3.6.1.3 SISTEMA COM BLOCOS H MODIFICADOS E WHD
Desenvolvido na Universidade de Drexel (EUA), o bloco denominado H
Modificado, projetado a partir de um formato H, foi desenvolvido para garantir
resistência a sismos e sua principal propriedade está em apresentar faces de
encabeçamento abertas para facilitar a amarração vertical. O assentamento pode ser
a prumo ou em amarração, e utiliza encaixes tipo “macho-femea” (Figura 11).
Figura 11 – Bloco H Modificado.
(Fonte: http://files.irt.drexel.edu/courseweb/cv50198/structural_lab/interlocking_mortarless_bl.htm)
São Paulo, 15/04/2010
Segundo Harris (2003) as principais vantagens do bloco H modificado são a
facilidade para colocação de armaduras, tanto na vertical como na horizontal,
facilidade de alinhamento e grauteamento dos orifícios, e resistência a penetração de
água devido ao formato dos encaixes. Uma máquina especial para fabricação desses
blocos, que possibilita maior precisão dimensional também foi desenvolvida na
Universidade de Drexel.
Para solucionar o problema da estabilidade durante a construção, principalmente
para as paredes que seriam totalmente grauteadas, pode-se utilizar escoras ou
executar grauteamentos parciais durante a elevação da parede.
O sistema WHD, também na Universidade de Drexel (EUA), tem o objetivo
principal em projeto de conseguir rigidez maior aos deslocamentos horizontais e
verticais. Estes blocos possuem apenas encaixes tipo “rabo de andorinha” nas laterais
(Figura 12).
41
Figura 12 - Sistema de alvenaria WHD.
(Fonte: http://files.irt.drexel.edu/couseweb/cv501-98/struturallab/interlocking_mortarless_bl.htm).
São Paulo, 15/04/2010
Nos blocos WHD, por possuirem encaixes tipo “rabo-de-andorinha”, e ao contrario
das alvenarias convencionais, a amarração dos blocos é feita no plano vertical,
minimizando assim problemas com a precisão dimensional da altura dos blocos.
Esses dois sistemas propostos pela universidade de Drexel foram desenvolvidos
para atuarem como alvenaria armada, e inclusive para absorverem esforços de abalos
sísmicos. Para tanto as paredes são totalmente grauteadas.
Os blocos H modificados e WHD foram analisados em escala 1;3 em um estudo
de desenvolvido de produto no laboratório de Modelos Estruturais da Universidade de
Drexel, por Harris (1999) e Salvador Filho (2007). Os blocos tipo H modificado
obtiveram resistência de 13,1 MPa, e os WHD 12,9 MPa.
Os blocos WHD apresentam um modo de ruptura diferenciado, que indica que o
sistema de fabricação não proporcionou um adensamento satisfatório, o que pode
contribuir para a resistência menor que o esperado, uma vez que este bloco possui
área, isto é, a somatória da área correspondente as paredes do bloco) maior que o
bloco H modificado.
3.6.1.4 SISTEMA HAENER BLOCK
O Haener Block é um dos mais antigos sistemas de alvenaria assentada a seco
estabelecido no mercado domestico americano. Foi desenvolvido na década de 1970
e não tem uma aplicação dominante, mas é largamente vendido como um produto do
tipo “faça você mesmo”.
Os encaixes dos blocos são feitos com um contorno que permite com que se
mantenham alinhados durante o assentamento (Figura 13). Segundo o fabricante, a
produtividade de trabalhadores sem experiência ultrapassa 100 blocos por hora,
equivalente a uma produtividade de 8,25 m2/hh.
42
Figura 13 – Haener Block.
(fonte: www.haerblock.com).
São Paulo, 15/04/2010
As instruções do fabricante permitem que os instaladores decidem como
compensar para variação da altura do bloco. Alguns utilizam calços para corrigir o
alinhamento quando necessário enquanto outros usam argamassa a cada quatro
fiadas.
Apesar do palete especial e ajustes para cubagem, a fabricação destes blocos é
similar a convencional. O sistema original inclui três blocos (o normal, o de canto e o
meio bloco). Um outro sistema da mesma empresa prevê apenas dois blocos, sendo
que o normal possui as características de um bloco de canto.
A Figura 14 mostra um edifício de 7 pavimentos no Canadá construído como o
siste,a Haener Block.
43
Figura 14 - Prédio de 7 pavimentos no Canadá construído com Haener Block
(Fonte: www.haerblock.com).
São Paulo, 15/04/2010
3.6.1.5 SISTEMA FLEXLOCK
O sistema FlexLock (Figura 15) foi desenvolvido pela Cecorp Initiatives Inc., cujo
ferramental para a fabricação foi desenvolvido pela Besser Company, fornecedora
exclusiva dos moldes. Este sistema é o único de alvenaria com função estrutural
totalmente sem argamassa e sem grauteamento, entretanto trata-se de uma alvenaria
protendida.
O sistema oferece rapidez na construção por meio do intertravamento entre os
componentes somente na lateral. Segundo o fabricante, o sistema é utilizado para
aplicações residenciais, comerciais e industriais, e foi concebido para absorver todos
os tipos de esforços.
Figura15 - Blocos FlexLock sistema de pos-protensao dos blocos FlexLock
(Fonte: www.flexlock.com.br). São Paulo, 15/04/2010
44
Foi desenvolvido um “calibrador” para corrigir a altura dos blocos FlexLock
durante a fabricação. Este calibrador retira de 0,4” a 0,7” de material do topo do floco,
fazendo com que estes tenham altura de 8” +- 0,01”. Segundo o fabricante, a elevação
da parede pode ser feita com uma produção de 120 blocos por hora, com
produtividade equivalente a 10m2/hh.
3.6.1.6 SISTEMA SMART MASONRY
O sistema australiano denominado Smart Masonry consiste em blocos de
concreto fabricados com tolerância dimensionais rigorosas, cujos detalhes permitem o
assentamento a seco. Na Figura 16 é apresentado o bloco padrão de dimensões
398,5 x 150 x 200 mm (comprimento, largura e altura). As faces superiores e inferiores
possuem mísulas continuas que propiciam o encaixe das pecas. A abertura vertical
com forma triangular em ambos os lados do bloco permitindo o encaixe de uma peçaa
plástica para o travamento dos blocos.
Figura 16 – Smart Masonry (Fonte: www.smartmasonry.com).
São Paulo, 15/04/2010
Nota-se que o alinhamento entre as fiadas e o controle da altura é feitos pela peça
de plástico encaixada na lateral do bloco. A produção dos blocos Smart Masonry pode
ser realizada em qualquer máquina existente no mercado, mediante a utilização de
moldes especiais.
45
3.6.1.7 SISTEMA SPARLOCK
Este sistema que esta no mercado americano há vários anos, com aparência de
difícil assentamento, tem produtividade de 110 a 150 blocos padrão por homem/hora,
o que equivale a produtividade de 9 m2/hh a 12 m2//hh (Figura 17). Alem disso, seu
formato, com faces superiores e inferiores lisas, facilita a fabricação em vibra-prensas
comuns com moldes especiais, sem requerer modificações do equipamento e ou
paletas.
Figura 17 – Sistema Sparlock
(Fonte: www.columbiadbl.com/product/nomartar/sparlock.htm)
São Paulo, 04/04/2010
Estes blocos possuem encaixes tipo ganchos e são assentados lado a lado, com
as faces posicionadas em alternativas da parede para a mesma fiada. Na primeira
fiada são assentados blocos de meia altura de um lado da parede. A questão da
precisão dimensional na altura destes blocos e solucionada pelo fato de que os blocos
são assentados a prumo. Assim, se o bloco abaixo e de altura diferente, ele não afeta
o prumo ou a estabilidade da parede.
3.6.1.8 SISTEMA SILBLOCK
Desenvolvido pelo Instituto Indiano Madres de Tecnologia, o sistema Silblock
possui dois modelos, denominados “IITM-Silblock-1” e “IITM-Silblock-2”. Ambos foram
elaborados para elevar paredes maciças, sendo que a forma do Silblock-1 é
semelhante a um “U”, enquanto o Silblock-2 tem o formato em “T” (Figuras 18 e 19).
46
Figura 18 - Blocos tipo IITM-Silblock-1 (SALVADOR FILHO, 2007)
Figura 19 - Blocos tipo IITM-Silblock-2 (SALVADOR FILHO, 2007)
São Paulo, 04/04/2010
O desenho estrutural desse sistema foi avaliado a partir de ensaios sob
compressão axial e a flexão, estudados por Salvador Filho (2007). Neste estudo,
paredes construídas com blocos de 11,59 MPa alcançaram resistência de 8,96 MPa,
significando em uma eficiência de 0,77. Paredes fabricadas com blocos de 5,4 MPa
alcançaram 3,8 MPa, com fator de eficiência de 0,70.
O ensaio de resistência à flexão, baseado no ensaio de resistência de aderência
entre bloco e argamassa (ASTM E 518;1993) das paredes com blocos de 11,59 MPa
alcançou 0,68 MPa com tensão normal a junta de assentamento e 0,29 MPa com
tensão paralela à junta. Segundo Salvador Filho (2007), a eficiência entre resistência a
compressão dos blocos e a resistência de aderência entre blocos das miniparedes
elevadas com blocos Silblock-1 é equivalente a alvenaria convencional.
47
Os resultados do estudo de Salvador Filho (2007) demonstraram que este tipo de
bloco, quando assentado a seco, deve ser aplicado apenas em áreas internas ou
protegidas de chuva.
3.6.1.9 SISTEMA QUICKBLOCK
A fábrica de blocos MetalBeton comercializa um modelo de bloco maciço
denominado Quickblock. Estes blocos possuem encaixe tipo gancho que permite o
intertravamento entre os componentes, similar aos blocos Sparlock e Silblock, citados
anteriormente. O QuickBlock foi desenvolvido com dimensões compatíveis a de um
bloco de concreto estrutural convencional. O formato de “Duplo J” (Figura 20), permite
que estes se encaixem uns nos outros, o que confere a estabilidade da estrutura sem
uso de fixações, cola ou argamassa no assentamento. Segundo o fabricante, podem
ser utilizados de forma direta, sem posteriores acabamentos na construção.
Figura 20 - Blocos Quick Block (Fonte: www.metalbeton.com.br)
São Paulo, 25/05/2010
3.6.1.10 SISTEMA TIJOLITO OU TIJOLO ECOLÓGICO
Um dos sistemas mais populares no Brasil é o de tijolos modulares com dois
furos, que podem ser fabricados com solo-cimento ou concreto. Um destes sistemas,
denominado Tijolito (Figura 21), foi desenvolvido pela empresa Andrade Gutierrez
Empreendimentos Ltda., e consiste em um bloco de encaixe macho e fêmeo, fabricado
em solo-cimento prensado, nas dimensões de 110 x 220 mm. Sua forma composta da
saliência e reentrâncias em torno das aberturas permitem que a alvenaria seja
montada facilmente por encaixes, sem necessidade de equipamentos especiais e sem
uso de argamassa de assentamento apenas uma cola branca.
48
Figura 21 - Tijolito Construção em alvenaria com o tijolito
(Fonte: www.construinet.com.Br/tijolito.htm)
São Paulo, 25/05/2010
Neste sistema os furos com diâmetro de 31 mm são utilizados para estabilização
vertical.
Através deles é aplicada argamassa que, após o enrijecimento, forma
pequenas colunas. Em algumas situações os dois furos maiores também são
utilizados para esse fim, entretanto sua função é permitir a passagem das tubulações
hidráulicas e elétricas, não havendo a necessidade de cortes e desperdícios na
alvenaria.
Grande (2003) estudou o comportamento desse tipo de tijolo fabricado com e sem
a adição de sílica ativa. Neste estudo a eficiência de prismas assentados a seco com
relação aos tijolos, com resistência a compressão simples de 8,3 MPa, alcançou
eficiência de 0,67 para prisma com 2 tijolos e 0,54 para prisma com 3 tijolos. Prismas
assentados com uma fina junta de argamassa, constituída de PVA, cimento e solo
peneirado, alcançaram eficiência em torno de 0,75 nos dois tipos de prismas. As
paredes, assentadas com esse tipo de argamassa, obtiveram fator de eficiência em
torno de 0,35 em relação à resistência dos tijolos.
3.6.1.11 SISTEMA SOMONTAR
O Sistema Somontar utiliza blocos de concreto, concreto celular autoclavados
(CCA) ou cerâmicos (Figura 22), de fabricação exclusiva para este sistema. Somente
na primeira fiada os blocos são assentados com argamassa, para se conseguir
precisão de alinhamento, nível e prumo. A fiada sucessiva é assentada por intermédio
de um sistema de travamento, fabricado de plástico reciclado de alta resistência, que
fixa os blocos pelo interior dos furos existentes nos blocos e dispostos segundo uma
modulação.
49
Figura 22 - Blocos do Sistema Somontar de Concreto, cerâmico e concreto celular autoclavado
(Fonte: www.somontar.com.br).
São Paulo, 25/05/2010
3.6.1.12 SISTEMA DE BLOCOS ASSENTADOS A SECO EM PROPOSIÇÃO
FAU/USP
Este sistema foi desenvolvido na FAU/USP por Grassiotto (2000), utilizando uma
família de blocos de concreto que dispensa a aplicação de materiais de assentamento.
O sistema compõe-se de três peças baseadas no modulo de 150 mm; um “T”
invertido, um bloco “tradicional” e um componente cúbico. Após a disposição dos
blocos, a solidarização das partes é feita com o lançamento de graute. O sistema de
assentamento de blocos exige apenas que o piso esteja perfeitamente nivelado. O
recorte em “V” observado nos blocos serve para a passagem das barras de aço das
armaduras
(Figura 23).
Figura 23 - Assentamento a seco de blocos em proposição (GRASSIOTTO, 2000).
Grassiotto (2000) informa que as vantagens do sistema, como sendo o maior
rendimento das unidades, e estabilidade do conjunto recém assentado, o encaixe
perfeito
Entre as unidades, e a modulação adotada (15 cm) que facilita, sobretudo o
planejamento. Da execução e simplifica a quantidade de peças, resumida a três. Por
outro lado, a forma em “T” do bloco referencial torna seu manuseio mais difícil e
aumenta a possibilidade de quebras durante o transporte.
50
Para a fabricação do bloco, a vibra-prensa precisa ser modificada, não se
restringindo apenas à troca de matrizes, mas também a alteração no sistema de
preenchimento dos moldes.
3.7 INOVAÇÕES PARA VEDAÇÕES INTERTRAVADAS
Os sistemas de vedações intertravados, apresentados nos itens anteriores
possuem características distintas, que isoladamente cumprem funções importantes
nas alvenarias. Entretanto, alguns não possuem orifícios para a passagem de
tubulações, enquanto que outros não possuem encaixes que percorrem a totalidade
das faces que ficam em contato com os blocos adjacentes. A maioria dos sistemas
não utiliza seus encaixes para trabalhar nos dois planos horizontal e vertical, alinhando
e aprumado, formando um gabarito para os blocos adjacentes que serão assentados,
o que facilita, sobretudo a elevação da parede, promovendo maior rapidez na
construção.
Os blocos que apresentam várias destas características necessárias a um bom
produto possuem encaixes com formatos complexos, que não são compatíveis com a
fragilidade do material concreto (possuem encaixes esbeltos, com seções transversais
delgadas ou em ângulo muito agudos). Tais blocos são susceptíveis a quebra durante
a fabricação, transporte e manuseio. Assim, existe a necessidade de se projetar um
modelo de bloco de concreto que incorpore as vantagens encontradas em alguns
blocos vistos anteriormente.
A necessidade de desenvolver novos sistemas construtivos e materiais que
possibilitam a reconstrução em prazos relativamente curtos no cenário da construção
civil brasileira faz com que estes sistemas estejam embasados na racionalização na
industrialização para proporcionar diminuição de custos e aumento de produtividade.
Mitidieri e Helene (1998) e Salvador Filho (2007) relatam que a introdução do conceito
de industrialização da construção civil gerou um aumento significativo e progressivo da
complexidade dos edifícios, fazendo com que a arte de construir se tornasse cada vez
mais de difícil domínio.
Segundo Sabbatini (1989) o processo de desenvolvimento de um sistema
construtivo só estará concluído quando for atingida a fase de comercialização do
mesmo, quando o mesmo estiver efetivamente implantado no mercado. Se esta
implantação não ocorrer pode-se dizer que o processo de desenvolvimento resultou
em um insucesso, ele destaca que a estratégia para o processo de criação de um
produto está dividida em quatro fases: concepção, verificação, descrição e
comercialização (Figura 24).
51
A atividade de desenvolvimento dos modos de construir tem o objetivo de
incrementar a produtividade, otimizar o uso de recursos e elevar o nível de produção
da construção civil, esta atividade é a principal indutora da industrialização.
Figura 24. Etapas de desenvolvimento de materiais, componentes, elementos e sistemas
construtivos (SABBATINI, 1989)
Salvador Filho (2007) relata que a implantação de tecnologia ainda não é
suficientemente experimentada, testada ou adaptada às necessidades do usuário e
pode resultar no aparecimento precoce de problemas patológicos, comprometendo
aspectos de segurança e habitabilidade, ele relata que a avaliação de desempenho de
sistemas precisa vir acompanhada do controle da qualidade no processo de produção
do produto final, pois, um sistema avaliado no laboratório, na prática pode não
corresponder aos resultados obtidos nos ensaios, por vários motivos, inclusive pela
falta de controle sistemático nas fases de projeto e execução das edificações.
O Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT (1981) sugere a implementação de
uma sistemática de controle em todos as etapas do processo, tais como planejamento,
projeto, fabricação e execução ou montagem. Para Mitidieri e Helene (1998) este
controle contribui sobremaneira para a sistemática de homologação de produtos e
processos na construção civil, baseada em procedimentos de avaliação de
desempenho, como mecanismo contínuo da qualidade dos produtos inovadores.
52
3.8 PAINÉIS PRÉ-FABRICADOS COM BLOCOS CERÂMICOS
Os processos de construção em painéis pré-fabricados com elementos em
cerâmica têm sido utilizados cada vez mais em países do Hemisfério Norte. O uso
deste processo construtivo visa, ao mesmo tempo, conservar as vantagens funcionais
e estéticas das construções em alvenaria e eliminar os problemas mais sérios deste
processo, ou seja, perdas de tempos devido à chuva, dificuldade de implementação de
métodos de estocagem de materiais e de controle de qualidade das construções.
A partir da Segunda Guerra Mundial a execução das alvenarias começou a ser
transferida para fora do canteiro de obra, após ter passando por estágios sucessivos
de evolução tecnológica ao longo do tempo. Em 1963, a França estabelece novas
normas e incentivos para a introdução no mercado de elementos pré-fabricados dentro
do processo aberto de produção. O objetivo destas novas normas era aumentar a
produção de elementos pré-fabricados e baixar os custos das edificações (CÉSAR,
2007).
A seguir são apresentados alguns processos construtivos de vedação vertical com
painéis pré-fabricados.
3.8.1 PROCESSO CONSTRUTIVO COSTAMAGNA DE PRÉ-FABRICADOS
O processo construtivo Costamagna de pré-fabricados foi um dos primeiros a
utilizar blocos cerâmicos vazados na França, em substituição aos painéis que
utilizavam concreto em sua conformação. Este processo foi considerado uma evolução
devido às exigências de conforto térmico, pois os painéis de concreto eram obrigados
a utilizar serpentinas para a calefação dos elementos de fachada dos edifícios (Figura
25) ou a utilização de espessas camadas de isolantes térmicos em sua composição
(CÉSAR, 2007).
Figura 25 - Serpentinas utilizadas para calefação dos painéis (CESAR, 2007).
Em todos os tipos de painéis do processo construtivo Costamagna eram utilizados
blocos cerâmicos vazados com os septos posicionados na vertical, explorando ao
53
máximo as potencialidades de sua resistência mecânica e também permitindo a
convecção térmica no interior dos elementos. Para a disposição dos blocos, o
assentamento era feito em amarrações de contra-fiada e, após, eram moldados com
uma camada de argamassa que permitia a variação dimensional dos comprimentos e
espessura das paredes (Figura 26).
Figura 26 - Disposição dos blocos do sistema Costamagna (CÉSAR, 2007).
Os painéis portantes possuíam encaixe nas laterais que permitia o ajuste no
momento das fixações e que também servia para a proteção das ligações e para
proteção dos materiais selantes (Figura 27). As juntas horizontais eram moldadas de
cimento plastificado e nas verticais de um tipo de selante plástico-betuminoso.
Para o selamento das juntas, utilizava-se um tipo de cilindro de “goma esponjosa”
a qual era aplicada sob pressão nas faces internas dos painéis. Em quase todas as
obras executadas com o sistema, utilizavam-se nos painéis acabamentos laváveis e,
portanto de fácil manutenção, como os mosaicos de cerâmica esmaltada, as pedras
polidas ou tijolos a vista (REVEL, 1973).
Figura 27 - Painel Costamagna (Revel,1973).
54
3.8.2 PROCESSO CONSTRUTIVO TECHNOVE
Outro processo construtivo constituído de painéis pré-fabricados com blocos
cerâmicos e também desenvolvido na França foi o Technove. Este processo
construtivo constitui-se de uma camada dupla de blocos cerâmicos interligados por
uma camada de argamassa com argila expandida, como mostra a Figura 28 (REVEL,
1973).
Figura 28 – Detalhe do painel Technove, (REVEL, 1973).
Os blocos são assentados com juntas de amarração, como apresentado na Figura
28, e esse processo construtivo se caracterizava por não possuir armaduras, exceto
as ancoragens de içamento. Para a moldagem eram utilizadas fôrmas metálicas
basculantes como apresentado na Figura 29, que se ajustavam de acordo com as
dimensões e permitiam a incorporação de tubulações e acessórios para instalações
hidráulicas e elétricas quando necessário.
Figura 29 - Moldagem do painel em fôrma basculante (REVEL 1973).
55
3.8.3 PROCESSO CONSTRUTIVO ARCave
Na Alemanha a empresa ARCave é especializada na construção de abóbadas
cerâmicas pré-fabricadas para adegas, como apresentadas na Figura 30. As
abóbadas são montadas mediante a união das mesmas cuja diretriz de seção forma
uma envolvente contínua de paredes retas que se curvam configurando assim uma
abóbada semicircular (SARRABLO, 2001).
As dimensões das seções são variáveis, mas basicamente se compõem por
unidades cerâmicas de aproximadamente 100 cm de largura, cuja longitude pode ser
de 1,80m até 9m, com raios desde 0,90m até 4,50m e espessura variando de 16,5 a
24cm (sem contar o capeamento). De acordo com Parizotto (2004), este é um
exemplo de flexibilidade na pré-fabricação, pois os painéis podem apresentar
dimensões variadas, sem variar significativamente o sistema de produção, mas
configurando um sistema de fabricação com ajustes modulares, que permitem uma
flexibilidade formal e compositiva.
Figura 30 (a) e (b) - Içamento e montagem das abóbadas com o sistema ARCave
(SARRABLO, 2001)
3.8.4 PROCESSO CONSTRUTIVO IPT/SP
Para enfrentar os problemas habitacionais no país, o IPT, na década de 80
desenvolveu um processo construtivo baseado em painéis pré-fabricados com o uso
intensivo de elementos cerâmicos.
Mitidieri Filho (1998), Cavalheiro (1988) e Cesar (2007) relatam que para enfrentar
os problemas habitacionais é necessária a adoção de medidas eficazes de natureza
não só política, mas também administrativa. Desenvolver um processo construtivo que
possibilite construir a baixo custo um grande número de habitações e em curto espaço
de tempo. Para o desenvolvimento do processo construtivo IPT, estudos foram
56
efetuados e em uma primeira fase indicaram a viabilidade do emprego destes painéis
na composição de habitações térreas. A partir deste momento se passou para a
segunda fase dos estudos, o desenvolvimento do processo, que estava de acordo com
a metodologia do artigo intitulado “Desenvolvimento de Sistemas Construtivos em
Painéis Cerâmicos” (Mitidieri Filho, Cavalheiro, 1988 e César, 2007). O IPT constou
que:

Elaboração do anteprojeto do processo construtivo;

Desenvolvimento de componentes cerâmicos para a fabricação de painéis;

Desenvolvimento do processo de produção dos componentes do sistema;

Fabricação experimental dos componentes;

Construção de um protótipo no campus do IPT;

Pré-avaliação dos custos de produção dos painéis e de montagem;

Construção do protótipo;

Avaliação do desempenho do processo construtivo.
Este processo construtivo era constituído basicamente, pelos seguintes
componentes pré-fabricados: painel-parede, painel-laje e pilarete de junção, conforme
(Figura 31). Esses componentes associados a outros materiais e componentes,
cumpriam as funções de vedação, estruturais e de compartimentação da edificação,
tendo sido projetados também para atender às demais exigências de comportamento
térmico e acústico e resistência à ação do fogo.
Figura 31 – Tipos de componentes do processo construtivo do IPT
(Fonte: MITIDIERI FILHO; CAVALHEIRO, 1988).
57
Com estes painéis foi construído um protótipo para facilitar a verificação da
versatilidade
do
processo
e os
pontos
que
ainda
necessitam de
algum
desenvolvimento. Após a construção do protótipo com base em uma quantificação
preliminar dos custos de produção dos painéis e de execução do protótipo, os autores
chegaram à conclusão de que o processo é economicamente viável. Em uma préavaliação econômica, o processo indicou um custo que atingiu cerca de 75% do custo
unitário de unidades térreas autônomas (padrão baixo) construídas no processo
satisfatório, principalmente no que se relaciona à resistência a cargas verticais e a
impactos de corpo mole.
Os painéis do tipo laje apresentaram flechas superiores às admissíveis,
necessitando de algum desenvolvimento adicional. Mitidieri Filho; Cavalheiro (1988) e
César (2007) concluíram após estudo realizado, que o processo construtivo ao ser
colocado à disposição do setor da construção civil poderia representar uma importante
alternativa na solução do déficit habitacional do país.
3.8.5 PROCESSO CONSTRUTIVO CASA PRÉ-FABRICADA Ltda – Painéis JET
Kit Casa Pré-Fabricada Ltda. – Painéis JET CASA – São José do Rio Preto – SP,
segundo IPT (2003), faz uma descrição dos painéis cerâmicos pré-fabricados “JET
CASA”, destinados à construção de paredes de unidades habitacionais térreas
isoladas. Estes painéis são constituídos de blocos cerâmicos vazados e nervuras de
concreto armado. As paredes das unidades habitacionais caracterizam-se pela união
entre os painéis pré-fabricados, que são devidamente apoiados sobre a fundação já
executada.
Os painéis são executados em linha de produção horizontal fixa na indústria.
Nestes painéis são empregados elementos regionais, como os blocos cerâmicos, e
materiais como concreto, aço e argamassa, utilizados na conformação das nervuras e
juntas, conforme mostra a Figura 32.
58
Figura 32 - Painel com as nervuras, quadro de concreto armado e juntas verticais preenchidas
com argamassa (IPT, 2003).
A ligação mecânica entre os painéis é realizada por meio de soldas de barras e
chapas de aço especialmente posicionadas para esta finalidade, protegidos por
argamassa ou selante. Os componentes hidráulicos e elétricos como tubulações,
caixas elétricas e conexões são embutidos no painel na sua fabricação.
Os painéis acabados incluindo o revestimento possuem espessura final de 11 cm,
altura de 2,8 à 3,10m e seu comprimento pode variar de 1,3 a 3,2m. Após a fabricação
e cura, os painéis são transportados até o local da obra, sendo descarregados e
assentados sobre a fundação com auxílio um caminhão com lança telescópica ou grua
(Figura 33).
Figura 33 – Painéis pré-fabricados sendo içados do local de armazenamento (IPT, 2003).
59
3.8.6 PROCESSO CONSTRUTIVO COM PAINÉIS PRÉ-FABRICADOS COM
BLOCOS CERÂMICOS GDA/LABSISCO/UFSC – SC
Os pesquisadores do Grupo de Desenvolvimento de Sistemas em Alvenaria
(GDA) e do Laboratório de Sistemas Construtivos (LABSISCO) da Universidade
Federal de Santa Catarina (UFSC), em parceria com consultores nacionais e
internacionais da Universidade de Teeside (Inglaterra), vêm desenvolvendo desde o
ano de 2001
a “Pesquisa e
Desenvolvimento de Processos
Construtivos
Industrializados em Cerâmica Estrutural”.
O processo consiste basicamente na pré-fabricação de painéis estruturais de
parede e de cobertura, constituídos por blocos cerâmicos vazados, argamassa
armada, argamassa colante, argamassa de revestimento e elementos de fixação. Foi
concebido para atender, além da função estrutural, a função de vedação e de
isolamento termo acústico (CÉSAR, 2004; CÉSAR, 2007).
A fase de desenvolvimento deste processo construtivo foi evoluindo até se obter o
tipo final. Inicialmente, foram estipulados os seguintes parâmetros para o
desenvolvimento do processo construtivo de painéis pré-fabricados:

Bom desempenho estrutural;

Possibilitar o posterior encaixe entre os painéis;

Permitir o grauteamento posterior do painel, o que propicia amarração
estrutural para o conjunto;

Otimizar o transporte e acomodação do mesmo tanto em fábrica como em situ;

Possibilitar a acoplagem de dutos elétricos e hidráulicos que compõe a
edificação.
Foram desenvolvidos três protótipos, sendo que o primeiro e o segundo foram
recusado e mostrando a necessidade da utilização de um quadro rígido envolvendo o
painel. Este, além de facilitar a fabricação, favoreceria a movimentação e permitiria a
fabricação de painéis maiores. Assim, foi dado início ao projeto de um novo painel
(BARTH; CARDOSO, 2003).
Inicialmente, a prioridade estava ligada à iniciativa de ampliação nas dimensões
do painel. Este procedimento fora tomado no intuito de diminuir o número de juntas
entre os painéis prontos e reduzir o custo da fabricação da peça. O protótipo
elaborado (Figura 34) foi feito com um quadro rígido no contorno do painel utilizando
telas metálicas nas extremidades superiores e inferior, bem como outra no rodapé.
Este protótipo faria uso do bloco cerâmico de 12 cm de largura (3 cm a menos do que
os blocos das fiadas subsequentes).
60
Em ambas as laterais, treliças metálicas fariam o fechamento deste quadro rígido
envoltório. Uma argamassa de reforço, desenvolvida por outros pesquisadores do
grupo, seria aplicada sobre estes componentes metálicos. Basicamente o quadro
rígido em questão desempenharia dupla função: suportar os esforços solicitantes na
obra já concluída e evitar as fissuras decorrentes da movimentação do painel em
algumas das etapas do processo seja na fabricação, acomodação ou transporte
(BARTH; CARDOSO, 2003).
Figura 34 – Protótipo gerado no Archicad com telas metálicas (BARTH; CARDOSSO, 2003)
Optou-se pela utilização de um único material (a tela metálica) na elaboração do
quadro rígido (Figura 35). A seguir, expõe-se a alteração efetuada no painel-protótipo,
bem como o detalhamento do processo de fabricação dos mesmos.
61
Figura 35 – (A) Moldagem do painel, (B) Detalhamento da tela metálica junto com o inserte e
(C) Tipologia final do painel (BARTH; CARDOSO, 2003)
O tipo final do painel foi resultado da busca por maior produtividade e economia
do processo, trazidas pelo aumento das dimensões adotadas. A função principal deste
quadro com argamassa no perímetro do painel é melhorar o quadro de enrijecimento
do painel, visando aumentar a sua capacidade portante. Como resultado final desta
primeira etapa da pesquisa os painéis adquiriram as seguintes configurações
(Figura 36):
Figura 36 – Painéis de parede, de cobertura plano e cobertura curvo
(BARTH; CARDOSO, 2003)
62
Para o lançamento e içamento dos painéis deste processo construtivo, também é
necessária à utilização de caminhão com lança telescópica e dependendo do tamanho
do painel é necessário o uso de guindaste. Este processo construtivo continua em
estudo, sendo necessário agora o estudo e melhoria de alguns pontos fracos
observados durante a moldagem dos painéis e execução do protótipo, e assim
aperfeiçoar o processo para posteriormente utilizá-lo em unidades habitacionais com
um desempenho totalmente satisfatório.
3.8.7 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO ESTRUTURAL
É necessário que a edificação atenda a determinados requisitos de desempenho.
Para determinar tais requisitos, é necessária a formulação de uma lista de exigências
de cada elemento a partir de sua função específica, devendo ser elaborada de forma
qualitativa, para atender aos requisitos a serem atingidos pelo edifício, seus elementos
e componentes.
Após a verificação das exigências, é necessária a quantificação destes requisitos,
que irão estabelecer assim os critérios de desempenho de cada elemento ou
componente de uma edificação. As principais características funcionais associadas
aos requisitos de desempenho e que devem ser apresentadas pelas vedações
verticais são mostradas na Tabela 5 (CESAR, 2007).
O desempenho do produto é o resultado do equilíbrio dinâmico estabelecido entre
o produto e o seu meio, e que só ocorre com o edifício em uso. Apesar disso, é
possível obter uma estimativa do seu desempenho potencial através da realização de
ensaios e verificações em protótipos, da utilização de modelos matemáticos e físicos
que simulem o comportamento do edifício, julgamento técnico e inspeções.
Através da análise dos resultados obtidos é possível fazer a avaliação de
desempenho provável do produto, ou seja, prever seu comportamento potencial,
quando em utilização normal (SOUZA; MITIDIERI, 1988).
Tabela 5 - Requisitos de desempenho e características funcionais das vedações verticais
(Franco, 1998)









Requisitos de Desempenho
Segurança Estrutural
Isolação Térmica
Isolação Acústica
Estanqueidade
Segurança ao Fogo
Estabilidade
Durabilidade
Estética
Economia









Características Funcionai
Resistencia Mecânica
Deformalidade
Estabilidade Dimensional
Propriedades Térmicas
Resistencia à Transmissão sonora
Resistencia ao Fogo
Resistencia à Penetração de Agua
Resistencia a Agentes Agressivos
Custos Adequados de Produção
E Manutenção
63
Sabbatini (1989) generaliza o conceito de desempenho aos mais diversos setores
da atividade produtiva, sendo que em um deles a avaliação do desempenho propicia
uma base objetiva e racional do desempenho provável de inovações tecnológicas.
Portanto, ao desenvolver um produto com um desempenho satisfatório, estaremos
satisfazendo as necessidades e exigências dos usuários, sendo este o maior dos
requisitos de aptidão de um produto.
As etapas de projeto, fabricação de materiais e componentes e execução,
constituem o processo de produção da construção, onde se observa um conjunto de
gargalos tecnológicos com repercussões negativas na fase de uso e manutenção da
construção, notadamente nos aspectos relacionados ao seu desempenho e ao seu
custo global = custo inicial + custo de operação + custo de manutenção (SOUZA,
1988).
No empenho de modernização tecnológica deste setor, alguns passos já
começam a serem realizados, como a melhoria da qualidade dos produtos finais, a
modernização tecnológica via racionalização de processos e o desenvolvimento de
inovações tecnológicas.
Estas inovações ao serem empregadas devem possuir estudos de desempenho,
sendo este um dos requisitos necessários e onde muitos materiais e processos
construtivos novos ao serem utilizados sem avaliação prévia, trazem precocemente
problemas patológicos muitas vezes irreversíveis ao usuário.
Segundo Mitidieri Filho (1998) isso pode perpetuar o descrédito na construção
industrializada, o que só poderá ser mudado com uma nova consciência em relação
ao desempenho e as formas subseqüentes de controle de fábrica, e execução ou
montagem. Portanto, procedimentos devem ser montados para avaliação de
desempenho, sendo estes mecanismos de melhoria continua da qualidade dos
produtos inovadores.
Para avaliar o desempenho da alvenaria, Hendry (1984) descreve os ensaios:
ensaios de resistência à compressão, resistência à flexão e resistência ao
cisalhamento, necessários para obtenção de maiores conhecimentos sobre o
comportamento dos painéis quando submetidos a tensões de carregamento.
3.9 SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING
A necessidade básica humana de proteção contra o mundo exterior fez com que a
construção residencial evoluísse, refletindo a maneira como seu povo deseja viver,
tornando-se a forma de construção mais diversificada no mundo.
No intuito de promover cada vez mais essa evolução da construção residencial
surge o termo pré-fabricação, em conseqüência do surgimento de técnicas
64
construtivas que tinham o ferro como elemento principal, surgindo na Europa, na
década de 1840, painéis de ferro, comprovando a versatilidade do material.
Datam desta época casas nos arredores de Londres com paredes ocas em ferro
fundido, podendo ser aquecidas no inverno com o calor emanado de um fogão situado
na cozinha.
Tal método foi desenvolvido não apenas pela Inglaterra, mas também pela
França,
Alemanha e Bélgica. Entretanto, o problema persistia na questão do isolamento
térmico não tendo comprovação do método utilizado para resolver o problema de
aquecimento das casas no verão. (VON KRÜGER, 2000; SILVA, 1988).
No entanto, as experiências com o uso do ferro fundido na execução de paredes
não apresentaram resultados satisfatórios, uma vez que a junção longitudinal de
painéis só se podia fazer a espaços regulares, determinados pela largura das chapas.
Esse problema ficou, a princípio, resolvido com a descoberta do processo de ondular
as chapas, além das ondulações servirem como elemento decorativo e enrijecedor.
Uma nova técnica de pré-fabricação patenteada pelo belga Joseph Danly em fins
do século XIX apresentava a solução para os problemas das vedações dos edifícios
no que se refere a problemas estéticos e de isolamento térmico. O sistema Danly era
formado por painéis de chapas metálicas duplas, formando um colchão de ar entre si,
fixadas a perfis metálicos através de parafusos, formando uma estrutura resistente e
rígida.
Nesse processo, as chapas deixam de ser elementos de vedação independentes
da estrutura e se tornam elementos essencialmente estruturais. O ponto mais curioso
do sistema está no processo de isolamento térmico. No rodapé e próximo ao forro
eram feitos furos nas chapas dos painéis, sendo colocadas nestes locais, faixas de
metal também perfurado que se movimentavam e, de acordo com o movimento, os
orifícios se coincidiam ou não, fazendo com que o ar circulasse livremente, arejando o
ambiente interno no verão, ou quando fechados, no inverno, diminuía a quantidade de
calor que escapava pela parede oca, quantidade essa que se compara à de uma
parede de alvenaria de 40 cm (SILVA, 1988).
Neste período, o Brasil começa a importar sistemas construtivos industrializados
que utilizam esses painéis de ferro. Segundo Silva (1988), a primeira edificação que se
tem notícia do uso desses painéis no Brasil é a Estação Ferroviária de Bananal, São
Paulo, construída entre 1880 e 1888 (Figura 37). A técnica utilizada possuía
características que conduzem à conclusão que seria o Sistema Danly.
65
Figura 37 – Estação Ferroviária de Bananal, São Paulo (SILVA, 1988).
Em todo o mundo, arquitetos e engenheiros estão promovendo a entrada do aço
nesse mercado residencial. O clima intensamente ensolarado da Austrália adotou o
telhado de aço como padrão; Reino Unido e continente europeu estão substituindo o
tijolo e a alvenaria pela estrutura de aço; América do Norte, Escandinávia e Austrália
utilizam o aço em substituição à estrutura de madeira para telhado; projetos
residenciais de múltiplos andares estruturados em aço são amplamente utilizados na
Suécia; o Japão vem utilizando o aço devido à sua possibilidade de pré-fabricação
automatizada, resistência a abalos sísmicos e estabilidade (IISI, 1996).
Na busca pela racionalização construtiva, surgem no mercado, diversos estudos e
propostas de sistemas construtivos, com a utilização de painéis submetidos a cargas
verticais e/ou horizontais.
Oliveira (2002) apresenta um estudo sistematizado sobre a tecnologia construtiva
de painéis pré-fabricados para efeito arquitetônico em concreto armado empregados
em fachadas de edifícios.
Pamplona (2005) e Davies (2003) apresentam um estudo experimental e
numérico de painéis com funções de vedação e estrutura, conhecidas como painéis
diafragmas ou painéis cassetetes, submetidos à carga horizontal, com ou sem isolante
térmico embutido. Foi apresentada a importância das condições de contorno e tipo de
restrições nos nós adotadas na análise numérica para obter os resultados
aproximados com os experimentos.
Inoue (2004) apresenta uma análise estrutural de painéis formados a frio por
chapa de aço servindo como elemento diafragma em edificações de múltiplos andares.
Para tal, foi feita a análise da estabilidade linear desses painéis, via Método dos
Elementos Finitos, quando o painel é submetido a cargas verticais, horizontais e à
combinação destas.
66
Silva (2004) apresenta um estudo do comportamento de paredes diafragma por
meio de modelos numéricos em elementos finitos, analisando o posicionamento do
painel, as condições de contorno, a ruptura, alguns materiais, as ligações com pinos e
os elementos de borda.
3.9.1 TÉCNICAS CONSTRUTIVAS PRÉ-FABRICADAS EM AÇO
Nos Estados Unidos a empresa Daedalus Systems lançou o sistema de moradia
Innovative Affordable Housing, com o objetivo de produzir moradias mais baratas e
mais fáceis de serem construídas, não se pretendendo substituir os edifícios com os
métodos tradicionais, mas sim disponibilizar à população de baixa renda uma forma
alternativa de moradia.
O sistema consiste da construção de moradias com painéis compostos de metal,
que funcionam como estrutura e como vedação externa, podendo, em alguns casos,
serem utilizados nas paredes internas também.
Os painéis são montados por meio da combinação de chapas finas de aço
galvanizado com um núcleo de espuma de poliuretano, material isolante e retardador
de fogo. Além de receberem um reforçador de aço, objetivando um painel com grande
resistência estrutural e baixo peso (Figura 38). Esses painéis recebem pintura nas
faces interna e externa e possuem as seguintes dimensões: largura padrão de 61 cm,
espessura de 7,6 cm e comprimento de até 1500 cm.
A construção das casas com os painéis de aço da Daedalus Systems começa
com a colocação de uma canaleta guia de metal ao longo do perímetro da casa,
podendo esta canaleta ser unida diretamente à fundação. Os painéis de parede são
então ajustados dentro da canaleta, encaixados e parafusados no topo e na parte
inferior em cada junção e também parafusado à canaleta base. A Figura 39 mostra o
esquema de colocação da canaleta à fundação e a união dos painéis.
67
Figura 38 – Esquema de montagem dos painéis Innovative Affordable Housing.
Fonte: Daedalus Systems (2005).
Figura 39 - Montagem de casa da Daedalus Systems: (a) fixação da canaleta à fundação; (b)
ligação entre painéis; (c) montagem das paredes de painéis.
Fonte: Daedalus Systems (2005).
68
3.9.2 O STEEL FRAMING NO BRASIL
No Brasil vem se desenvolvendo um sistema construtivo que utiliza perfis
estruturais formados a frio de aços revestidos, também conhecidos como Steel
Framing.
O sistema utiliza como base a estrutura de perfis leves de aço zincado por
imersão a quente ou por eletrodeposição e formados a frio, unidos por parafusos
autobrocantes e pinos, formando painéis de paredes estruturais ou não, estrutura de
laje e cobertura, formando um conjunto autoportante que receberá os esforços
solicitantes da edificação.
Constituiu-se, em parceria com a Caixa Econômica Federal (CEF) e o Sindicato
da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo (SINDUSCON-SP), um grupo
de trabalho envolvendo representantes de instituições, empresas fabricantes e
construtoras diretamente relacionadas ao sistema construtivo steel framing.
Esse grupo teve como objetivo a elaboração de um documento onde são
estabelecidos os requisitos e condições mínimas para financiamento pela CEF de
empreendimentos com o sistema construtivo utilizando perfis estruturais formados a
frio de aços revestidos, conhecidos comercialmente como steel framing.
O Centro Brasileiro da Construção em Aço (CBCA), com o intuito de promover o
desenvolvimento do sistema Steel Framing no Brasil, elaborou uma bibliografia
destinada a servir de apoio às construtoras interessadas no referido sistema. Tal
bibliografia é composta das seguintes publicações:

Guia do Construtor em Steel Framing;

Tabelas de Dimensionamento Estrutural Para Edificações com o Sistema
Construtivo em Steel Framing;

Detalhes Construtivos para Construções em Steel Framing;
O Centro Brasileiro da Construção em Aço (CBCA), com o intuito de promover o
desenvolvimento do sistema construtivo em Steel Framing forma um conjunto
monolítico, leve e resistente, graças ao perfeito alinhamento de seus elementos
estruturais e a interligação existente entre eles, desde o nível do piso até a estrutura
do telhado. A (Figura 40) mostra um desenho esquemático do sistema Steel Framing.
69
Figura 40 – Desenho esquemático do sistema Steel Framing.
Fonte: CBCA - Tabelas de dimensionamento estrutural para
São Paulo, 05/03/2010.
A fundação básica deste tipo de construção é o radier. O terreno deve ser
nivelado e preparado para receber o concreto, colocando-se uma camada de brita
sobre a terra e uma manta impermeabilizante sobre a brita. O radier é feito em toda a
projeção horizontal da casa, incluindo as calçadas laterais, as áreas para varanda e
garagem.
Sobre o radier são colocadas as chapas de aço para a fixação dos perfis
metálicos, sendo estes parafusados uns aos outros, formando uma estrutura rígida
compondo as paredes do primeiro e segundo pavimento e a estrutura do telhado.
As paredes internas são de chapas de gesso acartonado, com miolo de lã de
rocha ou de vidro, garantindo assim isolamento acústico. Para as paredes externas e
fachada podem ser aplicados diversos tipos de elementos de vedação, sendo que
esses elementos devem permitir o embutimento das instalações hidráulicas e elétricas.
As vedações mais comuns são placas cimentícias com argila expandida ou placas
de fibrocelulose prensada com cimento, com espessuras de 10 a 12 cm, parafusadas
nos perfis, recebendo impermeabilizante nas juntas. Nas áreas molhadas o piso
recebe uma manta impermeabilizante.
Após a colocação dos painéis para fechamento das paredes externas, aplica-se
uma manta impermeabilizante para garantir a total estanqueidade das paredes,
podendo assim ser realizado o acabamento final. A Figura 41 mostra parte da etapa
de construção e a obra concluída de uma casa em Steel Framing.
70
Figura 41 – Construções em Steel Framing: (a) fase de montagem; (b) obra concluída.
Fonte: Casa Industrializada (2004).
3.9.3 LIGTH STEEL FRAMING COMO FECHAMENTO EXTERNO
O Light Steel Framing (LSF) é um sistema construtivo de concepção
racionalizada, que vem passando por processo de aceitação e desenvolvimento no
mercado da construção civil nacional. Trata-se de um sistema caracterizado pelo uso
de perfis de aço galvanizado formados a frio, bastante esbeltos e que compõem sua
estrutura.
Esse sistema trabalha em conjunto com subsistemas leves (acabamento,
cobertura,
etc.),
também
racionalizados,
proporcionando
uma
construção
industrializada, com grande rapidez de execução e a seco (RODRIGUES, 2006).
O principal emprego do sistema LSF no Brasil é na execução de habitações
unifamiliares de pequeno porte (até dois pavimentos). Seu uso também abrange
construções bastante variadas, como hospitais, escolas (Figura 42) e edifícios de
apartamentos de até quatro pavimentos, além de retrofit de edificações existentes
(SANTIAGO, 2008).
71
Figura 42 - Obra de escola em LSF no Rio de Janeiro (SANTIAGO, 2008)
Uma das aplicações do sistema que vem despertando interesse de vários
profissionais da construção civil é o uso do LSF como fechamento externo de
fachadas para edifícios de múltiplos pavimentos com estrutura principal portante. O
uso desse tipo de fechamento externo é bastante recorrente em países com cultura
construtiva industrializada.
No Brasil, seu emprego ainda é pouco usual, mas vem mostrando significativo
potencial de crescimento visto o interesse do mercado da construção em encontrar
alternativas mais eficientes do que os sistemas artesanais predominantes (Figura 43).
Figura 43 - Obra com fechamento externo em LSF em Belo Horizonte (SANTIAGO, 2008)
72
O sistema de fechamento utilizando painéis de LSF oferece vantagens
construtivas, em relação à alvenaria, semelhantes aos painéis pré-fabricados em
concreto ou aos painéis metálicos.
Além dessas vantagens, o fechamento em LSF possui ainda montagem simples,
seu peso próprio é baixo (implicando em alívio nas solicitações da estrutura principal e
nas fundações) e o transporte do sistema para o canteiro e dentro dele é fácil, uma
vez que os elementos industrializados, como perfis e placas de acabamento, possuem
dimensões e peso próprio pequeno (Figura 44).
Outro ponto importante é o fato do LSF ser um sistema aberto, onde os elementos
industrializados padronizados podem ser adaptados a qualquer exigência de projeto,
diferente dos painéis em concreto, produzidos sob medida para cada obra.
Figura 44 - Instalação de painel de LSF como fechamento externo na Inglaterra
(SANTIAGO, 2008)
3.9.4 PRINCÍPIOS ESTRUTURAIS E DE DIMENSIONAMENTO
O sistema LSF empregado como fechamento externo pode ser dimensionado
para colaborar no contraventamento vertical e horizontal da estrutura principal do
edifício, aumentando a rigidez de seus quadros, principalmente com a diminuição dos
comprimentos de flambagem de pilares (PEREIRA JUNIOR, 2004).
Porém, na maioria dos casos, o fechamento em LSF é dimensionado como um
sistema secundário, ou seja, não possui papel estrutural global no edifício. Nesta
situação, a estrutura principal do edifício deve ser dimensionada sem considerar o
sistema de fechamento para sua estabilização ou suporte de cargas
(SCHAFER, 2003).
A responsabilidade estrutural do fechamento em LSF, neste caso, é resistir às
cargas verticais decorrentes de seu peso próprio e dos materiais de acabamento e
esquadrias ligados diretamente aos painéis, transmitido-as à estrutura principal do
73
edifício. Além de resistir às cargas horizontais decorrentes da incidência do vento e de
impactos causados pela utilização normal do edifício.
É importante estudar os deslocamentos aos quais a estrutura principal do edifício
está sujeita para a escolha da forma de execução do fechamento, especialmente em
edificações muito altas, instaladas em locais de grande incidência de vento ou sujeitos
a cargas sísmicas.
O dimensionamento da estrutura do fechamento em LSF pode ser feito
considerando que tais deslocamentos serão isolados do fechamento por meio de
detalhes não-rígidos na montagem da estrutura de LSF e dos acabamentos dos
painéis. Pode-se, ainda, optar por admitir que os deslocamentos da estrutura principal
não sejam isolados do fechamento e implicam em esforços nos seus perfis, que
devem ser geralmente mais robustos que os de painéis isolados.
Não há disponíveis, inclusive fora do Brasil, normas que determinem,
quantitativamente, quando é necessário empregar no painel de fechamento detalhes
construtivos para absorver os deslocamentos da estrutura principal ou quando estes
são dispensáveis.
As prescrições de associações técnicas norte-americanas voltadas para o sistema
LSF recomendam que toda montagem de fechamento permita uma movimentação
vertical independente do painel em relação à estrutura principal do edifício e que os
deslocamentos horizontais sejam avaliados para cada caso pela equipe de projeto. No
entanto, a prática comum do mercado é preocupar-se em isolar os deslocamentos,
tanto verticais quanto horizontais, apenas em edificações mais altas (acima de 25
pavimentos). (LGSEA, 2004)
3.9.5 PRINCÍPIOS DE MONTAGEM E EXECUÇÃO
O Método Embutido é uma das possibilidades mais recorrentes de solução
construtiva para fechamento de fachadas com o sistema LSF. Neste processo, os
painéis, fabricados anteriormente ou na obra, são montados internamente aos quadros
da macroestrutura do edifício e transmitem suas cargas ao elemento estrutural
imediatamente abaixo (Figura 45).
74
Figura 45 - Fechamento em LSF – Método Embutido (SCHAFER, 2003)
Este modelo de montagem do fechamento não oferece restrição ao porte do
edifício e nem requer sistemas auxiliares de sustentação e transmissão de sua carga
para a estrutura portante do edifício, porém possui como limitação a dificuldade em
compensar eventuais problemas de alinhamento e prumo decorrentes da execução da
estrutura principal.
Por outro lado, detalhes não-rígidos apresentam diversas variações na forma de
execução, cada uma delas com vantagens, desvantagens e limitações diferentes, que
devem ser consideradas para o planejamento da obra (SSMA, 2007).
Entre suas variações estão: a montagem com as extremidades superiores dos
montantes não parafusadas à guia e travadas horizontalmente, o que deixa espaço
para deslocamento e não requer peças especiais (Figura 46 A e B); as guias
superiores com furos oblongos nas mesas para fixação dos montantes, que permitem
a pré-fabricação e o transporte dos painéis de fechamento (Figura 46 C); e a fixação
individual da extremidade superior dos montantes com cantoneiras com furos
oblongos nas suas abas, que é capaz de absorver tanto deslocamentos verticais
quanto horizontais (Figura 46 D).
75
Figura 46 A, B, C e D - Variações de detalhes para montagem de fechamentos no Método
Embutido (SSMA, 2007)
Os fechamentos para fachadas em Light Steel Framing podem ser também
executados como Painéis Contínuos externos, concebidos independentemente dos
quadros da estrutura principal. Os painéis contínuos maximizam o aproveitamento da
área interna do edifício, já que não ocupam espaço na laje executada, e permitem
ajustes no alinhamento vertical da fachada e eventual imprecisões na execução da
estrutura principal.
Para sua conexão com a estrutura principal, são necessárias peças especiais
(inserts) executadas em aço galvanizado, com chapa mais espessa (acima de 2,0 mm)
e com conformações que variam de acordo com o propósito da conexão.
Os fechamentos contínuos em LSF devem ser divididos, verticalmente, em painéis
com altura de um ou dois pavimentos. Esses painéis podem ser apoiados uns sobre
os outros, de forma que cada painel descarregue seu peso próprio no painel abaixo,
até que o primeiro painel transmita toda a carga do fechamento para a fundação.
Os painéis contínuos podem, também, ser divididos verticalmente e possuir
apoios intermediários, conectados à estrutura principal, que resistem tanto às cargas
horizontais quanto aos carregamentos verticais decorrentes do peso próprio dos
painéis. Estas peças, os inserts rígidos, podem ser bem simples, utilizando uma chapa
76
dobrada em L conectada com parafusos ao montante do painel de fechamento (Figura
47).
Figura 47 - Variações de inserts de fixação para painéis contínuos
Fonte: Santiago, 2008
No projeto de fechamentos em painéis contínuos de LSF, é preciso avaliar as
cargas as quais o fechamento está sujeito e a amplitude dos deslocamentos previstos,
para que se determine a melhor forma de fixação, que pode ser rígida ou não-rígida
verticalmente.
É usual nos fechamentos com painéis divididos a combinação entre formas de
fixação em cada um dos painéis, sendo a rígida (responsável pela sustentação do
painel) instalada na extremidade inferior, e a não-rígida (fundamental para o equilíbrio
do painel) locada na extremidade superior (LGSEA, 2004).
3.10 SISTEMA DRYWALL
Nas considerações de Sabbatini (1998) e Barros (1998), entende-se por sistema
Drywall, ou sistema de gesso acartonado, um tipo de vedação vertical utilizado na
compartimentação e separação de espaços internos em edificações, leve, estruturada,
fixa, de montagem por acoplamento mecânico e consituída por uma estrutura de perfis
metálicos ou de madeira e fechamento de chapas de gesso acartonado.
As placas de gesso acartonado foram inventadas nos Estados Unidos, no ano de
1898, por Augustine Sackett. Inicialmente, as placas eram delgadas e moldadas em
fôrmas rasas, uma de cada vez, e tinham a finalidade de servir como base para
acabamento (HARDIE, 1995).
O mesmo autor explica que, depois de moldadas, as placas eram pregadas na
parede ou no teto, sendo revestidas posteriormente com uma camada fina de
argamassa. No caso das placas ficarem expostas, sem acabamento posterior, as
juntas formadas entre as placas eram cobertas com sarrafos de madeira.
77
Desde então, as placas passaram por vários processos de aperfeiçoamento, e há
aproximadamente 60 anos atrás, concebeu-se a idéia de cobrir essas placas com
papel, sendo o início do desenvolvimento das modernas placas de gesso acartonado.
Atualmente existem diversos fabricantes de placas de gesso acartonado que
comercializam seus produtos em várias partes do mundo. Nos países onde o seu uso
é corrente, é possível encontrar uma variedade de tipos de placas de gesso
acartonado: placas resistentes ao impacto, placas flexíveis, placas resistente ao fogo,
placas resistente à umidade, além das placas padrão (FERGUSON, 1996).
O uso do gesso acartonado começou nos Estados Unidos, no inicio do século
passado, e passou a ser utilizado em larga escala a partir de 1920, espalhando-se por
todo o mundo. Hoje, cerca de 95% das residências americanas utilizam paredes,
forros e revestimentos em chapas de gesso.
Na Europa, esta tecnologia esta presente na construção civil há mais de 70 anos,
sendo, portanto, considerada totalmente consolidada (ABRAGESSO, 2003). A Figura
48 apresenta o desenvolvimento do consumo de gesso acartonado em diversos
países. Pode-se observar a partir dela que o consumo no Brasil se comparado com
estes países e baixo.
Figura 48 - Desenvolvimento de chapas de gesso no mundo: consumo em m2/habitante/ano
(ABRAGESSO, 2003)
Apesar de estar presente desde 1974, o gesso acartonado e toda a tecnologia da
construção a seco começou a ganhar expressiva importância no Brasil na segunda
metade da década de 90. Até então, o sistema era praticamente uma novidade para
projetistas, construtoras e para o público em geral. Entretanto, o uso de tal sistema já
estava difundido e consolidado há muito tempo no exterior. Diversos países já estão
em um estágio de desenvolvimento do produto bastante adiantado, com uso
expressivo em relação a outros sistemas de vedação interna. Nos Estados Unidos, por
78
exemplo, aproximadamente 90% dos fechamentos internos são realizados com gesso
acartonado (CORBIOLLI, 1995).
A partir da verificação do potencial de crescimento desse sistema nacionalmente,
as principais empresas fabricantes mundiais começaram a migração em direção ao
mercado brasileiro. O material que tinha uma produção bastante incipiente passa a ser
produzido em larga escala no país, trazendo, assim, a queda no custo aliada à
complementação do sistema com a produção de acessórios especiais.
Dessa forma, conjugando aspectos econômicos com vantagens oferecidas pelo
material, o mercado apresentou um crescimento expressivo, como apresentado na
Figura 49 e, atualmente, o sistema já se encontra bastante difundido no mercado
interno.
Pessoas leigas, bem como arquitetos, engenheiros e profissionais montadores, já
conhecem razoavelmente bem o sistema, incluindo muitas de suas peculiaridades.
Entretanto, algumas características ainda se encontram em fase de estudos,
objetivando avaliar o desempenho em diferentes quesitos onde o mercado brasileiro
se difere de outros países e, portanto, precisam ser melhor estudados para elaboração
de desempenhos conclusivos.
Figura 49 – Histórico do consumo de chapas de gesso acartonado no Brasil
(ABRAGESSO, 2004)
3.10.1 O SISTEMA CONSTRUTIVO EM DRAYWALL
O sistema de construção de gesso acartonado é composto basicamente por três
elementos: a) as placas de gesso, b) os elementos estruturais e c) os acabamentos e
acessórios. Todos os elementos possuem diversos componentes para adaptação a
necessidades específicas de cada caso.
79
A placa de gesso acartonado comum é formada por uma mistura de gesso (gipsita
natural) em sua parte interna, revestida por um papel do tipo “kraft” em cada face.
Existem outros tipos de placas especiais para usos específicos, como para áreas
úmidas (banheiros e cozinha) e para proporcionar maior resistência ao fogo. O que
diferencia essas placas são aditivos incorporados ao gesso com o objetivo de
melhorar a propriedade específica a que se destina (SABBATINI, 1997).
A Tabela 6 apresenta algumas características físicas encontradas em chapas de
gesso acartonado de três dos principais fabricantes no Brasil.
Tabela 6 – Características físicas de chapas de gesso acartonado encontradas no Brasil.
Fabricante Espessura Largura
Comprimento
Resistência
à flexão
transversal
(KN)
0,21
0,21
Resistência
à flexão
longitudinal
(KN)
0,60
0,60
Densidade
superficial
da massa
(Kg/m2)
8,5 a 12,0
8,5 a 12,0
(mm)
(mm)
(mm)
Knauf (a)
12,5
1,20
1,80 a 3,00
Lafarge
12,5
1,20
1,80 a 3,00
(b)
Placo (c)
12,5
1,20
1,80 a 3,00
n/d
n/d
n/d
(a), (b) segundo Referência Técnica IPT n. 012 e 017; (c) segundo catálogo do
fabricante.
No Brasil, é muito freqüente o emprego da alvenaria como vedação vertical.
Porém, com o intuito de obter maior nível de racionalização e de produtividade nos
serviços de vedação vertical, atualmente a utilização de painéis industrializados vem
se intensificando.
Segundo Sabbatini (1997), as vedações em painéis são aquelas constituídas por
paredes maciças pré-moldadas ou pré-fabricadas, onde geralmente há o emprego de
concreto leve ou não. Baseando-se nos diversos tipos de painéis disponíveis
atualmente no mercado, propõe-se a seguinte classificação:
1. Quanto à tecnologia de processo: para cada situação descrita abaixo, a exigência
da mão-de-obra é diferente.

Tradicional racionalizado

Industrializado

De baixo nível – montagem com acoplamento único, onde o transporte
geralmente é realizado de forma manual, a moldagem é realizada no local e o
nível organizacional é baixo;

De médio nível;

De alto nível: montagem com acoplamento mecânico, transporte mecanizado e
alto nível organizacional.
80
2. Quanto à estruturação: relacionado ao desempenho funcional como estrutura do
edifício.

Estruturado – utiliza estrutura reticular (pilar, viga) de concreto ou de aço, não
tendo função estrutural;

Auto-suporte – tem função estrutural.
3. Aspectos Técnicos: como especificados nas normas citadas correspondem às boas
pratica na área e podem ser tomados como referência de bom desempenho e
execução.

NBR 14.715; Chapas de gesso acartonado – Requisitos (Associação Brasileira
de Normas técnicas, 2001);

NBR 14.716; Chapas de gesso acartonado – Verificação das características
geométricas (Associação Brasileira de normas técnicas);

NBR 14.717 Chapas de gesso acartonado – determinação das características
físicas (Associação Brasileira de normas técnicas);

Referência Técnica 013; Sistema Placostil; paredes em chapas de gesso
acartonado (Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 2001);

Referência técnica 017; Sistema Lafarge Gypsum: paredes em chapas de
gesso (Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 2001);

Referência técnica 018: Sistema construção a seco Kanauf paredes em chapas
de gesso acartonado (Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 2001);
3.10.2 MONTAGEM DO SISTEMA DRYWALL
As chapas de gesso acartonado são montadas em ambos os lados de estruturas
metálicas leves que, por sua vez, são fixadas na estrutura principal da edificação
(lajes, vigas, pilares). As placas são montadas seqüencialmente até a vedação da toda
a superfície. Na parte interna da parede fica um vazio, por onde podem passar
tubulações elétricas e hidráulicas. Entre cada placa existe uma junta que, além de
separá-las, serve para absorver esforços mecânicos oriundos de movimentações
estruturais das próprias placas e/ou da estrutura principal da edificação. Também,
outras movimentações, como dilatações e retrações térmicas, são absorvidas pelas
juntas.
A última etapa da montagem consiste em realizar a vedação das juntas entre
placas ou entre elementos construtivos (laje-placa, por exemplo). Para isto são
utilizadas fitas de papel micro perfuradas massas especiais flexíveis, para evitarem-se
fissuras, e colas para calafetação. Por fim, a partição está pronta para receber seu
81
acabamento final, podendo-se utilizar os acabamentos convencionais aplicados
comumente em alvenarias.
Para as portas e janelas são normalmente deixados os vãos abertos para
posteriormente colocação das esquadrias, cujo procedimento é feito de duas
maneiras. Através da aplicação de espuma expansiva de poliuretano ou através de
parafusamento do caixilho no perfil metálico leve ou nas tiras de madeiras previamente
deixadas em espera para tal finalidade.
O processo de montagem descrito é o de mais simples execução de uma parede
de gesso acartonado, também o de custo mais baixo e o mais utilizado no Brasil.
Apesar de ser o processo mais rápido, não significa que seja também o de melhor
desempenho nas diversas situações.
3.10.3 CARACTERÍSTICAS DAS DIVISÓRIAS LEVES DE DRYWALL
Taniguti (1998) mostra que, de um modo geral, as divisórias leves apresentam como
principais características:

Leveza: normalmente a divisória possui um peso inferior a 60 kg/cm2, o que
implica num alívio na sobrecarga da estrutura;

Superfícies de grande planicidade e perfeição dimensional: facilita o
recebimento da camada de acabamento final, pois não necessita de camada
de regularização. Pode-se encontrar também painéis com revestimento
incorporado;

Montadas por acoplamento a seco: durante a etapa de elevação, a
solidarizacão não ocorre com a utilização de material úmido. Uma vez que
essa etapa envolve atividades de montagem simples, a mão-de-obra não
necessita de grande especialização.

Desmontabilidade: possibilidade de ser desmontada.
82
A Figura 50 apresenta uma parede de gesso acartonado com a representação das
guias, dos montantes e das chapas de gesso acartonado.
Figura 50 - Parede de gesso acartonado e seus componentes (TANIGUTI,1998)
3.10.4 CHAPAS DE GESSO ACARTONADO
Além das chapas convencionais, existem outros tipos de chapas especiais para
usos específicos, como para áreas úmidas (banheiros e cozinhas) e para proporcionar
maior resistência ao fogo. O que diferencia essas chapas são os aditivos incorporados
ao gesso, com o objetivo de melhorar a propriedade especifica a que se destina
(VASCONCELOS, 2005).
Segundo Barros; Taniguti (1998), no Brasil comercializam-se três tipos de chapas de
gesso:

Chapa standard ou para uso comum; essa chapa pode ser identificada pela cor
do seu cartão, que e branco na face frontal (a que recebera acabamento) e
marfim na face posterior. São empregadas nas situações comuns;

Chapa de gesso resistente à água; são compostas na sua parte central por
gesso e silicone e tem as duas superfícies cobertas por um cartão com
hidrofugante. A cor do cartão e verde;

Chapas de gesso resistente ao fogo; contém fibras não combustíveis na
camada de gesso, sendo comum o uso de vermiculita e fibra de rocha, que
ajudam a manter a integridade da chapa, mesmo ocorrendo à perda de água
83
do gesso pelo calor. No Brasil, as chapas resistentes ao fogo possuem o cartão
da face na cor rosada.
As dimensões das chapas de gesso acartonado têm pequena variação, de
fabricante para fabricante como se pode verificar na Tabela 7
Tabela 7 - Dimensões das chapas de gesso acartonado comercializadas no Brasil.
Fabricante
Espessura (mm)
9,5 (C.)
12,5 (A. C. F.)
15 (C. F.)
18 (C. F.)
25 (C.)
6 (C.)
9,5 (C.)
Largura (cm)
120
120
120
120
120
120
120
Comprimento (cm)
250 A 400
250 A 400
Knauf
250 A 400
250 A 400
250 A 400
300
200, 250, 260
200, 240, 250, 280, 300,
12,5 (C.)
120
320
Lafarge
15 (C. F.)
120
250, 300
18 (C.)
120
250, 260, 280, 300
23 (C.)
120
250
9,5 (C.)
120
240
Placo do Brasil
12,5 (A. C F.)
60 A 120
180, 200, 240, 280, 300
15 (A. C F.)
120
250
A: chapa de gesso resistente à água: C: chapa de uso comum: F: chapa resistente ao fogo
Dimensões das chapas de gesso acartonado comercializadas no Brasil
Fonte Vasconcelos (2005)
3.10.5 COMPONENTES PARA SUPORTE DAS CHAPAS
As chapas de gesso acartonado devem ser fixadas sobre um plano liso e estável,
pois não possuem muita resistência mecânica. Se as chapas forem fixadas sobre
algum componente frágil, provavelmente haverá o aparecimento de fissuras nas
mesmas. As chapas podem ser fixadas sobre vários materiais, mas usualmente
utilizam-se perfis de madeira ou metálicos para dar suporte as chapas de gesso
acartonado. A estrutura de suporte e composta pela guia, que forma o requadro da
parede e pelo montante, que e colocado na vertical, formando o requadro, conforme
mostra a Figura 51, (BARROS; TANIGUTI, 1998).
84
Figura 51 - Guias e montantes (TANIGUTI, 1998)
No Brasil, os componentes de madeira são comumente empregados como reforço
para fixação de batentes, caixas de luz, instalações hidráulicas e para fixação de
objetos com peso superior a 30kg, sendo usual o emprego de perfis de aço
galvanizados para estruturação da parede (BARROS; TANIGUTI, 1998).
3.10.6 FIXAÇÃO DAS CHAPAS
No Brasil, o material utilizado para fixar as chapas de gesso acartonado ao
componente que servira de suporte e o parafuso. Segundo os fabricantes, devem ser
empregados parafusos específicos para cada situação.
Os parafusos devem ter comprimento suficiente para penetrarem nas estruturas
de suporte da divisória, a uma profundidade tal que os mesmos tenham uma
resistência suficiente a sua retirada. O comprimento dos parafusos comercializados no
Brasil varia de 25 mm a 140 mm (VASCONCELOS, 2005).
3.10.7 MATERIAIS PARA ACABAMENTO DAS JUNTAS
Entre as chapas de gesso acartonado existe uma junta que, além de separá-las,
serve para absorver esforços mecânicos oriundos de movimentações estruturais das
próprias chapas. Outras movimentações, como dilatações térmicas, também são
absorvidas pelas juntas (VIVEIROS, 2004).
Para criar as juntas deixa-se um espaço entre as chapas, que e posteriormente
preenchido. Os materiais necessários para a realização dessa atividade são: massas
para tratamento das juntas e fitas de papel de reforço. Pode-se encontrar dois tipos de
85
fitas de papel: fitas de papel kraft, que possui a superfície lisa; e fitas de papel com um
vinco no centro, que auxilia na dobra quando do uso em cantos internos.
As massas para rejuntamento existentes são à base de gesso, e possuem aditivos
que conferem maior trabalhabilidade e plasticidade. A fita de papel e utilizada para
reforçar as juntas formadas no encontro de duas ou mais chapas, para reforçar cantos,
e também para o reparo de fissuras. No Brasil e possível encontrar as fitas de papel
em rolos de 23 m e 150 m, com largura de 52,5 mm (MITIDIERI, 1997 apud BARROS;
TANIGUTI, 1998).
3.10.8 FIXAÇÃO DE PORTAS E JANELAS
Para a colocação das portas e janelas são normalmente deixados vãos abertos. O
procedimento de colocação e feito de duas maneiras; através da aplicação de espuma
expansiva de poliuretano (Figura 52), ou através de parafusamento do caixilho no
perfil metálico da estrutura portante ou nos componentes de madeira previamente
deixados para tal finalidade (VIVEIROS, 2004).
Figura 52 - Exemplo de utilização da espuma expansiva na colocação de caixilho e situações
encontradas em obras em São Paulo (VIVEIROS, 2004)
3.10.9 REFORÇOS PARA FIXAÇÃO DE OBJETOS
As características dos componentes da vedação vertical, o componente de fixação
utilizado, a forma de fixação do objetivo e o carregamento imposto à divisória são
fatores que devem ser analisados conjuntamente para que não haja problemas
posteriores (VASCONCELOS, 2005).
Para assegurar uma fixação condizente dos objetos nas vedações verticais em
gesso acartonado e necessário utilizarem buchas apropriadas, que distribuam
86
conveniente às cargas. No caso de elementos de ate 10 kg, a fixação pode ser feita
diretamente na chapa de gesso acartonado, utilizando buchas plásticas ou metálicas,
de expansão ou basculantes. Para cargas de ate 30 kg, como armários e lavatórios da
parede como mostra na Figura 53.
Figura 53 - Forma de fixação de elementos em parede de gesso acartonado
(VASCONCELOS, 2005)
3.10.10 ISOLAMENTO TERMO-ACÚSTICO
Para melhorar o desempenho termo-acústico das vedações verticais em gesso
acartonado, pode-se utilizar material isolante no seu interior, e comum o emprego de
lã de rocha ou lã de vidro, materiais constituídos por fibras, que diferem entre si
quando a matéria-prima básica e quanto ao processo de fabricação.
(VASCONCELOS, 2005).
Observa-se que a lã de vidro apresenta desempenho superior em alguns
aspectos, sendo superado em outros pela lã de rocha como se pode verificar na
Tabela 08. Assim sendo, para realizar a escolha do material mais adequado, e
necessário analisar as condições ao qual o material isolante será submetido
(TANIGUTI, 1998).
Tabela 8 - Comparação entre lã de vidro e lã de rocha
Material de
melhor
desempenho
Resistência
Térmica
Resiliência
Resistência ao
Fogo
Resistência à
Água
Similar
Lã de Vidro
Lã de Rocha
Similar
Fonte (TANIGUTI, 1998 e VASCONCELOS, 2005)
Na prática, nenhuma parede se comporta como obstáculo perfeito. Sob a ação de
ondas sonoras que atingem uma parede, esta se põe a vibrar. O isolamento acústico
87
se refere à capacidade de acertos materiais formarem uma barreira, impedindo que a
onda sonora passe de um ambiente e outro. Quando mais leve a parede, mais
facilmente esta passa a vibrar.
A contrapartida a paredes pesada para isolamento sonoro é alcançada facilmente
por sistemas de paredes leves multicamadas. Há um eficiente sistema acústico
multicamadas. Há um eficiente sistema acústico multicamadas, denominado massamola-massa, cuja resultante da descontinuidade de meios proporciona resultados
superiores a sistemas pesados com um único tipo de material,
(VASCONCELOS, 2005).
Este fato é comprovado quando se comparam paredes de alvenaria convencional,
ou ate mesmo de concreto, com paredes multicamadas de gesso acartonado. As
paredes de gesso acartonado formam um sistema massa (gesso) mola (ar) massa
(gesso), e podem ainda ter aumentado seu isolamento acústico com a colocação de
Lã mineral no seu interior.
Analisando as deficiências de isolamento acústico das vedações verticais em
gesso acartonado, os principais motivos que vem comprometendo a privacidade
acústica entre os ambientes são; uso de dispositivos de ventilação das vedações
verticais sob forros leves e acabamento com frestas junto ao piso e nas junções entre
chapas.
O uso de dispositivos de ventilação, como o emprego de divisórias com
venezianas e o uso de grelhas junto ao teto, nas paredes e portas, principalmente em
unidades comerciais, as quais permitem que o som gerado em um ambiente seja
levado a outro, servem como uma passagem não somente de ventilação, como
também de som (TANIGUTI, 1998).
A interrupção das vedações verticais sob forros leves onde a vedação vertical
termina na face inferior do forro também é comum nestas tipologias. Geralmente há
um espaço entre o forro e a laje, que é utilizada para passagem de instalações
conforme mostra a Figura 54 (TANIGUTI, 1998).
Figura 54 - Transmissão do som de um ambiente a outro através do forro
(TANIGUTI, 1998).
88
3.10.11 VANTAGENS DESTE SISTEMA DE VEDAÇÕES
O sistema de construção a seco possui vantagens que vão desde a produção,
passando pelos métodos construtivos empregados em obra, alcançando o consumidor
final e o desempenho pós-ocupação. O processo de produção racionalizado garante
rapidez na confecção das chapas de gesso e dos demais componentes, que possuem
alto grau de industrialização. Não há procedimentos artesanais, garantindo assim,
além da rapidez, um controle de qualidade mais apurado (VIVEIROS, 2004).
Em relação às qualidades do sistema em obra, pode-se citar a redução da
qualidade de material transportado, em termos de volume e peso, a facilidade de
execução das instalações, evitando-se quebras, reduzindo o desperdício e o
retrabalho. Além disso, observar-se à redução da mão de obra para execução e a
redução do peso, em relação às alvenarias, com conseqüente diminuição de custos
com estrutura e redução do tempo de execução da obra (VASCONCELOS, 2005).
Para o consumidor, as vantagens são; a possibilidade de maior flexibilidade nos
Lay-outs, conforme preferência do usuário, a possibilidade de execução de paredes e
superfícies curvas, e o ganho de até 4% de área útil obtido com a redução das
espessuras das paredes.
Outras vantagens apresentadas são o isolamento térmico, graças a camada de ar
entre as placas, além do isolamento acústico, especialmente quando utilizados
materiais internos como lã mineral no interior da parede (VASCONCELOS, 2005).
Conforme Braga et al. (2008), destacam-se também:
 Montagem por acoplamento mecânico, com modulação flexível: esse sistema
possui maior precisão dimensional em razão de ser obtido pela montagem de
componentes produzidos industrialmente e, também por esse motivo, pode-se
reduzir significativamente o consumo de mão-de-obra durante a sua execução.
 Não contraventa a estrutura: pelo fato de as divisórias terem baixa rigidez à
estrutura do edifício não será contraventada, como acontece quando se emprega
a alvenaria, levando-se assim à necessidade de se construir estruturas mais
rígidas.
 Superfície plana, com textura lisa e de aspecto monolítico, possibilitando a
aplicação de revestimentos de pequeníssima espessura diretamente sobre as
chapas e eliminando a necessidade de camadas de regularização.
 Vedação desmontável, leve, baixo volume de material, reduzindo de dez a quinze
por cento as fundações e estruturas.
89
 Construção a seco, levando a possibilidade de maior limpeza e organização do
canteiro.
 São adaptáveis a qualquer tipo de estrutura (concretos, madeira e aço).
 As instalações elétricas, hidráulicas e telefônicas são executadas e testadas
durante a construção das paredes, evitando a reabertura das mesmas, evitando o
desperdício de materiais e mão-de-obra.
 Ótimo desempenho térmico e acústico, quando associado ao uso de lã mineral no
seu interior.
 Possibilita a modificação de layout dando flexibilidade ao projeto e, em alguns
casos, proporciona o aumento de área útil, uma vez que as paredes podem ser
mais finas.
3.17.12 DESVANTAGENS DO USO DE GESSO ACARTONADO
Segundo Sabbatini (1998), algumas desvantagens de seu uso:

Resistência mecânica: cargas pontuais superiores a 35 kg devem ser revistas
com antecedência, para instalar reforços no momento da execução.

Sensibilidade à umidade: o que impede a sua aplicação em fachadas e implica
em riscos potencias de problemas patológicos quando utilizadas em locais com
possibilidade de ação de água. Para que as paredes de gesso não apresentem
ao longo do tempo formação de bolor e manchas de umidade, são necessários
cuidados quanto ao tipo de chapa a ser empregada, detalhes executivos,
impermeabilização e proteção superficial.

Necessidade de planejamento para obtenção de vantagens potenciais.

Barreira cultural do construtor e do consumidor.

Falta de visão sistêmica dos construtores, de modo que o potencial de
racionalização oferecido pelo sistema não seja totalmente explorado.
Sabbatini (1998), lista algumas dificuldades e limitações desta tecnologia:
 Deficiente interação com os subsistemas; instalações prediais, esquadrias e
revestimentos;
 Dependência de profissionais habilitados em todo o país e em todos os níveis;
 Dependência de mudanças no processo de produção dos demais subsistemas;
90
 Cultura dos usuários em relação às vedações internas;
 Comercialização de sistemas de produto e não de soluções construtivas
3.18 FAMÍLIA DOS NOVOS COMPONENTES COM BLOCOS DE ENCAIXE
Interessa referir, que uma solução global deve ser vista não como o
desenvolvimento de um produto (unidade de alvenaria) de excelentes características,
mas sim como um sistema de produção, de construção e de qualidade capaz de
garantir requisitos de conforto habitacional, de verificação de exigências construtivas e
estruturais regulamentares e que, de forma eficaz, permita a execução de uma
edificação de pequeno ou médio porte em prazos mais reduzidos e com métodos
simplificados, e consequentemente competitivas em termos econômicos.
Um sistema construtivo em alvenaria é constituído por um conjunto de elementos
(Blocos de Encaixe), que procuram fornecer uma solução geral para as vedações
verticais na edificação recorrendo pontualmente à execução de elementos resistentes
em alvenaria estrutural pré-moldada com blocos de encaixe, podendo estes ser
montados facilmente e assim formarem paredes internas e externas bem resistentes e
desta forma dispensar todo o dispêndio de mão-de-obra e de recursos em relação aos
sistemas tradicionais.
Assim, uma solução integrada em alvenaria pode ser definida através de um pleno
conhecimento das condicionantes de obra, dos processos de execução e da forma de
executar cada elemento estrutural, devendo ser definidas as melhores condições de
conjugação de materiais e das suas formas garantindo sempre requisitos de qualidade
elevada na construção.
Verificam-se assim diversos motivos para aposta num sistema construtivo em
alvenaria com blocos de encaixe. Para conceber um sistema construtivo é essencial
seguir algumas regras de garantia de funcionalidade e de boa aplicação:
a) Preferencialmente, a arquitetura deve ser definida por um conjunto de corpos
modulares,
b) Deve existir um trabalho constante de cooperação garantida entre a concepção
arquitetônica (arquitetos), os requisitos de resistência e de habitabilidade
definidos. Vários projetos de especialidades (engenheiros), e os aspectos de
construtibilidade (empreiteiros).
c) Devem optar-se por soluções definidas por uma estrutura regular, devendo ser
pouco assimétrica quer em planta quer em altura.
d) Conceber uma definição prévia da malha de paredes estruturais e não
estruturais.
91
e) Realizar estudos de otimização do comportamento estrutural e redefinição das
paredes estruturais, se necessário.
f) A concepção deve ser baseada para um sistema modular de unidades de
alvenaria disponível no mercado
Na Figura 55 é apresentado um sistema modular em desenvolvimento de
produção nacional, sendo:
1. Bloco Modular com sistema de encaixe tipo rabo de andorinha macho e fêmea
para amarrações verticais preenchidas/não preenchidas com cola PVA.
2. ½ Bloco Modular de meia altura para finalização de amarração das fiadas
verticais e horizontais da modulação.
3. Bloco “L” ou de canto para interseção esquadro da parede.
4. Bloco “T” bloco intermediário para o cruzamento das paredes.
5. Bloco “Expansivo” para complementar a parede quando a mesma estiver fora
da modulação.
6. Bloco Canaleta para execução de cintas horizontais e vergas das portas e
janelas.
Bloco Modular
Bloco Intermediário
½ Bloco Modular
Bloco Expansivo
Bloco de Canto cm
Bloco Canaleta
Parede Modular
Figura 55 - Blocos de Encaixe do Sistema SICA
(Fonte: www.sicablocos.com.br)
Uma aplicação de um sistema modular em alvenaria surge como um desafio para
a construção de edifícios sólidos, viáveis, simples e econômicos, inclusive a execução
de acabamentos e com bons padrões de conforto, utilizando para tais métodos,
92
baseados na racionalização e normalização do projeto, da utilização de um sistema de
alvenaria confinada de blocos de encaixe e com um controlo de construção cuidado e
de mão-de-obra orientada.
A origem deste desafio foi lançada por empresas de construção civil, onde a
construção modular é uma realidade, após encontrarem alguns problemas na
construção de edifícios pelo processo tradicional mais usado: atrasos de execução,
deficiências na construção, problemas relacionados pelo profissionalismo e a mão de
obra dos trabalhadores e descumprimentos por parte das empresas envolvidas.
Assim, e para a uma construção planejada diversificada, de ser elaborado um
projeto-tipo para habitações (moradias e edifícios) tendo em conta princípios de
otimização dos materiais (rapidez, facilidade de execução e redução de desperdícios).
3.18.1 TECNOLOGIAS CONSTRUTIVAS INOVADORAS
Em decorrência da destruição de vários centros urbanos europeus durante a II
Guerra Mundial, surgiu naquela região a necessidade de desenvolver novos materiais,
técnicas e sistemas construtivos, que possibilitassem a reconstrução desses centros
em prazos relativamente curtos.
No cenário da construção brasileira, o surgimento de sistemas inovadores ocorreu
com maior frequência na década de 1970 com objetivo de suprir o déficit habitacional
advindo do crescimento populacional das grandes metrópoles. Estes sistemas eram
embasados na racionalização e a industrialização para proporcionar diminuição de
custos e aumento de produtividade (Salvador Filho, 2007).
Sabbatini (1998) afirma que a atividade de desenvolvimento dos modos de
construir tem o objetivo de incrementar a produtividade, otimizar o uso de recursos e
elevar o nível de produção da construção civil. Ressalta que, no plano técnico, esta
atividade é a principal indutora da industrialização da construção civil e do progresso
neste campo.
Segundo o próprio autor, a implantação de tecnologias ainda não suficientemente
experimentada, testada ou adaptada às necessidades do usuário pode resultar no
aparecimento precoce de problemas patológicos, comprometendo aspectos de
segurança e habitabilidade.
Portanto, a criação de novos materiais e sistemas de construção trouxe também a
necessidade da criação de métodos de avaliação, com base em critérios que
permitissem prever o comportamento do edifício durante sua vida útil projetada, e
controlar a qualidade na produção dos edifícios habitacionais.
Segundo (Salvador Filho, 2007), afirma que a avaliação de desempenho de
sistemas precisa vir acompanhada do controle de qualidade de produção do produto
93
final, pois um sistema avaliado no laboratório, na prática pode não corresponder aos
resultados nos ensaios, por vários motivos, inclusive pela falta de controle sistemático
nas fases de projeto e execução das edificações.
IPT (1981) sugere a implementação de uma sistemática de controle em todas as
etapas do processo, tais como planejamento, projeto, fabricação e execução ou
montagem. Para Mitidieri; Helene (1998), este controle contribui sobremaneira para a
sistemática de homologação de produtos e processos na construção civil, baseada em
procedimentos de avaliação de desempenho, como mecanismo continua da qualidade
dos produtos inovadores.
3.18.2 QUALIDADE DO PRODUTO
Com o intuito de contribuir para a imagem positiva da alvenaria de blocos de
concreto e desestimular a presença de produtos sem qualidade no mercado, foi criado
em 2001 o programa “Selo da Qualidade ABCP”. Este programa auxilia a empresa a
obter e padronizar uma qualidade mínima aceitável para venda dos blocos de concreto
alem de certificar a conformidade dos produtos com as normas brasileiras, porém não
discrimina as fábricas cujo produto esteja irregular.
O “Selo da Qualidade ABCP” é obtido a partir de varias etapas de auditorias que
verificam o controle da qualidade da produção e do produto que devem estar em
conformidade com o “Regulamento de Obtenção de Uso” (ABCP, 2002). O controle da
qualidade deve conter com laboratório próprio para ensaios de amostragem contínua
da produção com formação de lotes em conformidade com a normalização e
rastreamento da produção.
Os ensaios para a caracterização e controle de qualidade dos blocos de concreto
são especificados pelas seguintes normas:

NBR6136;2007 – Blocos vazados de Concreto simples para alvenaria
estrutural- Especificações;

NBR7184; 1992 – Blocos de concreto simples para alvenaria estrutural –
Determinação da resistência a compressão – Métodos de ensaio;

NBR12118;2010 - Blocos vazados de Concreto simples para alvenaria
estrutural – Determinação da absorção de água, do teor de umidade e da área
liquida – Método de ensaio;

NBR6136;2007 - Blocos vazados de Concreto simples para alvenaria estrutural
– Retração por secagem.
Para a obtenção do “Selo de Qualidade” as amostras devem apresentar
resistência à compressão características e dimensões que atendam as respectivas
94
normas. Os resultados individuais de absorção devem se igual ou inferiores a 10%, e
de retração por secagem igual ou inferior a 0,065% (ABCP, 2002).
4 ESTUDO DE CASO - APLICAÇÃO DO SISTEMA DE
ALVENARIA AUTO-PORTANTE COM BLOCOS DE ENCAIXE
Este trabalho teve por finalidade identificar elementos para o desenvolvimento de
componentes que atendam os objetivos propostos. Desta forma, foram previstas
etapas de conhecimento de técnicas existentes para a produção de alvenarias
intertravadas e geração de parâmetros para aperfeiçoamento do produto.
A primeira parte do estudo de caso refere-se à obra de um conjunto de casas
geminadas (Figura 56 A B C D), situada na cidade de São Paulo, com 20 casas
assobradadas, construídas pelo método da alvenaria auto-portante com utilização de
blocos de encaixe modelo SICA.
Este sistema foi depositado e aprovado em São Paulo, dia 30 de setembro de
1999 pelo Instituto Nacional da Propriedade da Industrial em nome do Senhor
Antonio Carlos Simplício e desenvolvido pelo Engenheiro Civil Luís Claudio
Tagliaboa, sócios diretores da empresa SICA Sistema Inteligente de Construções
Avançadas. Com a natureza de Modelo de Utilidade e titulo de Disposição
Construtiva Introduzida em Blocos.
A segunda parte traz a avaliação de algumas propriedades de comportamento dos
blocos de encaixe e das paredes constituídas, através de resultados de ensaios de
laboratório.
A terceira e última parte contempla o ante-projeto de um protótipo residencial
constituído pelo sistema de vedação auto-portante com blocos de encaixe e faz um
estudo comparativo de custos com outros sistemas de vedação: alvenaria de blocos
cerâmicos, alvenaria de blocos de concreto e drywall.
95
Figura 56 A - Planta da 1 Fiada do Pavimento Térreo
96
Figura 56 B - Planta da 5 Fiada do Terreo
97
Figura 56 C - Planta da 1 Fiada do Primeiro Pavimento
98
Figura 56 D - Planta da 5 Fiada do Primeiro Pavimento
99
4.1 O PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DAS CASAS GEMINADAS
A obra do conjunto residencial contendo 20 casas assobradadas geminadas, em
sua concepção, levou em conta duas premissas básicas de projeto que pudessem
garantir maior eficiência e estabilidade das paredes de alvenaria auto-portante
constituídas por blocos de encaixe padrão SICA, as quais são: simetria e modulação.
Simetria
O arquiteto ou o engenheiro deve procurar um equilíbrio na distribuição das
paredes resistentes por toda a área da planta. Caso contrário, podem surgir problemas
de custo e construtibilidade. Isto ocorre quando os carregamentos se concentram em
determinada região do edifício e exigem materiais com resistências diferentes para as
paredes do mesmo pavimento ou do grauteamento de determinadas paredes.
O projetista deve tomar cuidados especiais para garantir a estabilidade do edifício
em relação às cargas horizontais. É preciso distribuir igualmente as paredes
estruturais em ambas as direções e criar plantas com o máximo de simetria possível
para diminuir o surgimento de tensões devido a torção.
Modulação
Coordenação modular é a técnica que permite relacionar as medidas de projeto
com as medidas modulares por meio de um reticulado especial modular de referência.
A modulação é a base do sistema de coordenação dimensional utilizado nos edifícios
em alvenaria estrutural. Desde a elaboração dos primeiros traços, o arquiteto deverá
trabalhar sobre uma malha modular com medidas baseadas no padrão do componente
utilizado na alvenaria.
A coordenação modular só pode ser alcançada se os blocos e demais elementos
forem padronizados, se houver arranjo adequado das juntas, se os projetos
arquitetônicos, estruturais e de instalações forem compatibilizados. Outro fator
importante para a fase de execução é a definição de medidas eficazes para garantir as
juntas com as tolerâncias adequadas à modulação adotada.
Na concepção estrutural foi usado o sistema em alvenaria modular utilizando
blocos de encaixe, os Blocos de Encaixe “SICA”, os outros, pilares e cintas, são
armados e executados pelo interior da própria alvenaria (Figura 57), garantindo assim
um comportamento de conjunto. Desta forma, é dispensada a utilização de sistemas
de escoramento metálicos ou de madeira, apenas se recorrendo ao uso de escoras e
apoios para as lajes.
100
Figura 57 - Armadura dos pilares,
tubulações de elétrica e hidráulica embutidas na alvenaria.
Etapas da Execução
Na preparação do piso térreo foram tidos cuidados de tratamento do terreno com
a respectiva limpeza e a colocação de drenos para escoamento de águas pluviais.
Paralelamente foi executada a instalação hidráulica, quer de abastecimento, quer de
drenagem de águas residuais, e as passagens de tubulações elétricas.
A execução da marcação corresponde ao assentamento da primeira fiada de
todas as paredes que compõem um andar. Esta fiada servirá de referência para todo
serviço restante, devendo, portanto ser confeccionada com todo o cuidado possível.
A locação da marcação baseou-se em eixos ortogonais materializados sobre as
vigas baldrames e a laje, definidos através de ganchos de aço auxiliares previamente
fixados às bordas das lajes ou através das arestas de duas alvenarias externas e
perpendiculares.
Cada bloco assentado foi checado quanto ao prumo, alinhamento e nivelamento.
Após o assentamento da primeira fiada, foi definido o sistema modular (SICA),
com seu sistema de amarração invertido, na seqüência foram feitos a elevação dos
pilares e seu enchimento com graute e o fechamento dos vãos até a quarta fiada.
Previsto no projeto modular e de concepção estrutural foram executadas as cintas
de amarração estrutural das paredes na quinta fiada, tendo em conta a colocação dos
conduites e pontos de luz definidos, quer em paredes quer na laje. Na sexta fiada foi
executada novamente a segunda marcação da alvenaria (Figura 58), deixando os
vãos de portas e janelas para assentamento de caixilhos.
101
Figura 58 – Segunda marcação na 5º fiada de blocos
Procedimento padrão:
 Utilizando o nível alemão analisa-se o nivelamento da viga baldrame ou da laje
estabelecendo o ponto crítico de saída da alvenaria que determinará o nível de
toda a marcação do pavimento
 Materializa-se os eixos de referência, com adoção de uma referência única
demarcadas no andar térreo e com a utilização de um fio de prumo,
assentando-se o bloco referência ou demarcando-se no gancho de aço auxiliar
 Assenta-se os blocos intermediários de amarração entre as paredes,
verificando sempre o prumo e as medidas que definem as suas posições de
projeto
 Assenta-se os demais blocos, deixando demarcado os vãos das portas onde
serão assentados os batentes envolventes
 Coplanaridade entre paredes de andares sucessivos
Ao se locar as paredes de um determinado pavimento, a localização não deve ter
discrepâncias maiores que 1,5 cm quando se tentar compatibilizar o posicionamento
correto com o deslocamento da laje inferior.
Para execução do primeiro pavimento foi utilizado um sistema de laje
convencional, tomando-se os seguintes cuidados:
 Definição de montantes de confinamento integrados nas paredes de alvenaria
com utilização de elementos específicos
 Definição de espaços para colocação de caixilharia
 Execução de vergas e contra vergas sobre vãos e cintas sobre paredes
 Definição de espaços para colocação de pontos de luz
102
Amarração das paredes
Os encontros de paredes são pontos muito importantes no sistema de alvenaria
estrutural. São os pontos naturais de concentração das tensões verticais (os "pilares")
e de transferência de tensões entre uma parede e outra.
As amarrações com blocos modulares são automaticamente resolvidas com a
defasagem do bloco de canto.
Detalhamos abaixo as amarrações de canto e cruzamento de paredes para os
blocos de canto e blocos intermediários, com a sequencia de suas amarrações
Figura 59.
Figura 59 - Detalhes e amarrações de canto e cruzamento de paredes
Os acabamentos foram feitos de forma direta devido à regularidade das
superfícies das paredes e do sistema de lajes utilizado, evitado os trabalhos de
rebocos. Assim, nas paredes foi feita a colocação de uma mono massa de textura fina
(interior) e rugosa (exterior), posteriormente pintada para acabamento final e nos tetos
foi feita a pintura de forma direta uma vez que estes apresentavam uma superfície
polida própria do concreto vibrado.
Até o presente estudo a obra encontra-se em fase final acabamentos e de
arranjos exteriores, tendo sido cumpridos os prazos inicialmente definidos e sido
verificado um controle de qualidade de grau bastante satisfatório.
103
4.2 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO ESTRUTURAL
Com o desenvolvimento de novos materiais e processos construtivos, uma
questão relevante que se coloca neste campo é a de como avaliar estes novos
produtos oferecidos. É possível se obter uma estimativa do provável comportamento,
ou seja, estimar o comportamento potencial de novos materiais e processos, através
da realização de ensaios e medidas em protótipos, e também através da utilização de
modelos matemáticos que simulam o comportamento do edifício.
O conceito definido pelo órgão Conseil International du Bâtiment (CIB, 1975), para
o termo desempenho é “comportamento de um produto em utilização”, o que consiste
em um determinado produto possuir propriedades que possam cumprir sua função
durante sua vida útil. O edifício, considerando seus elementos e componentes, está
sujeito a uma variedade de ações em função de fenômenos de origem natural ou da
própria utilização, que são denominadas condições de exposição às quais está
submetido.
Em uma habitação, primordialmente é definida a sua função de satisfazer as
exigências dos usuários. Ao ser definida a tipologia de uma edificação (residencial,
comercial, etc.) e as exigências que seus elementos e componentes devem atender ao
serem submetidos a condições de exposição, é necessário que a edificação atenda a
determinados requisitos de desempenho.
Para determinar tais requisitos, é necessária a formulação de uma lista de
exigências de cada elemento a partir de sua função específica, devendo ser elaborada
de forma qualitativa, para atender aos requisitos a serem atingidos pelo edifício, seus
elementos e componentes.
Após a verificação das exigências, é necessária a quantificação destes requisitos,
que irão estabelecer assim os critérios de desempenho de cada elemento ou
componente de uma edificação. As principais características funcionais associadas
aos requisitos de desempenho e que devem ser apresentadas pelas vedações
verticais são mostradas na Tabela 9.
O desempenho do produto é o resultado do equilíbrio dinâmico estabelecido entre
o produto e o seu meio, e que só ocorre com o edifício em uso. Apesar disso, é
possível obter uma estimativa do seu desempenho potencial através da realização de
ensaios e verificações em protótipos, da utilização de modelos matemáticos e físicos
que simulem o comportamento do edifício, julgamento técnico e inspeções.
Através da análise dos resultados obtidos é possível fazer a avaliação de
desempenho provável do produto, ou seja, prever seu comportamento potencial,
quando em utilização normal.
104
Tabela 9 - Requisitos de desempenho e características funcionais das vedações verticais
Requisitos de
Características Funcionais
Desempenho
 Segurança
 Resistência Mecânica
Estrutural
 Isolação Térmica
 Deformabilidade
 Estabilidade Dimensional
 Isolação Acústica
 Propriedades térmicas
 Estanqueidade
 Resistência à transmissão sonora
 Segurança ao Fogo
 Resistência ao fogo
 Estabilidade
 Resistência à Penetração de água
 Durabilidade
 Estética
 Resistência a agentes agressivos
 Economia
 Custos adequados de produção e manutenção
Fonte: Franco (1998)
O desempenho estrutural de edificações, de seus componentes e elementos,
deve ser analisado do ponto de vista dos estados limites últimos e de utilização.
Deverão ser consideradas a resistência mecânica, a estabilidade e as
deformações, como também a formação de fissuras. A análise do projeto é conduzida
via cálculos analíticos, a partir de um modelo matemático e das propriedades dos
materiais e componentes constituintes dos elementos. Os ensaios podem ser
realizados tanto em laboratório quanto em campo, em protótipos específicos.
Pode-se chamar a avaliação do desempenho estrutural de uma maneira mais
ampla, como verificação do comportamento a esforços mecânicos. Assim, o objetivo
inicial desta pesquisa é avaliar o comportamento a esforços mecânicos de
compressão dos painéis cerâmicos pré-fabricados.
O conceito de desempenho aos mais diversos setores da atividade produtiva
significa que a avaliação desempenho propicia uma base objetiva e racional do
desempenho provável de inovações tecnológicas. Portanto, ao desenvolvermos um
produto com um desempenho satisfatório, estaremos satisfazendo as necessidades e
exigências dos usuários, sendo este o maior dos requisitos de aptidão de um produto.
As etapas de projeto, fabricação de materiais e componentes e execução,
constituem o processo de produção da construção, onde se observa um conjunto de
gargalos tecnológicos com repercussões negativas na fase de uso e manutenção da
construção, notadamente nos aspectos relacionados ao seu desempenho e ao seu
custo global = custo inicial + custo de operação + custo de manutenção.
No empenho de modernização tecnológica deste setor, alguns passos já
começam a serem realizados, como a melhoria da qualidade dos produtos finais, a
modernização tecnológica via racionalização de processos e o desenvolvimento de
inovações tecnológicas.
105
Para avaliar o desempenho da alvenaria em questão, os ensaios selecionados
para avaliação foram: resistência à compressão, resistência à flexão e resistência ao
cisalhamento, necessários para obtenção de maiores conhecimentos sobre o
comportamento dos painéis quando submetidos a tensões de carregamento. No item a
seguir será descrito de forma detalhada cada um desses tipos de ensaio.
Pontos de Cargas
A distribuição dos esforços verticais nas paredes (Figura 60) depende do
arranjo estrutural que é dado na edificação. Quando não tivermos pilotis na obra, é
interessante utilizar o maior número possível de paredes como estruturais, deixando
como não estruturais (apenas com a função de fechamento) somente as que tiverem
interferência com as instalações. Com isto a carga chegará às fundações de maneira
mais distribuída.
Figura 60 – Pontos de cargas verticais
106
Quando tivermos a presença de pilotis ou for necessário utilizar uma fundação de
maior capacidade, mas em menor número, devemos observar a não utilização de
algumas paredes como estruturais. Cada encontro de parede é um ponto de carga que
deve
ser
apoiado.
Assim,
se
tivermos
menos
cruzamentos
de
paredes,
necessitaremos de um menor número de pilares ou de fundações.
Esforços Solicitantes da Alvenaria
Os principais esforços aos quais as paredes devem resistir estão apresentados na
Figura 61 à parede frontal recebe o esforço de vento, que é transmitido às paredes
laterais e para as lajes que funcionarão como diafragmas rígidos. As paredes
transversais receberão tensões verticais e mais essas tensões horizontais, no topo e
na base.
Devemos observar que dependendo da direção do vento, todas as paredes em
algum momento sofrerão esforços horizontais:
Figura 61 – Ação de cargas sobre um prédio
Devido ao peso próprio dos elementos e das cargas das lajes sustentadas pelas
paredes, as paredes estão preponderantemente submetidas a esforços de
compressão.
Lajes de Cobertura
Devemos tomar todos os cuidados possíveis para evitar ao máximo que a
dilatação da laje cause fissuras nas paredes Figura 62. Para tanto, trabalhamos em 3
sentidos:
107
a) Reduzir o calor na laje:

Ventilação sob o telhado

Proteção térmica (isopor ou argila expandida)
b) Reduzir a dilatação:

Criação de juntas de dilatação

Amarrar as bordas com ferragem na laje ligada a canaletas cintadas
c) Criar uma junta entre a laje e a parede

Borrachas especiais (ex. Borindus).

Mantas de impermeabilização com revestimento nas 2 faces
(ex. Viapol Glass 3)

Papel alcatroado
Figura 62 – Dilação das lajes devido ao efeito térmico
108
Além dos blocos padrões (bloco de 39 e meio bloco de 19) temos as linhas de
blocos para apoio de lajes e os de amarração (Figura 63):
 blocos de apoio de lajes canaleta de 19 cm nas paredes internas com J alto
(19/27 ) nas externas, ou compensador de 11 cm nas paredes internas e J
(1/19) nas externas
Figura 63 – Tipos de Canaletas “J” para apoio de lajes
Para lajes convencionais moldadas in-loco, utilizamos as peças de acabamento
em J ou J alto (Figura 64). Com isto conseguimos variar o pé direito da obra:
Figura 64 – Tipos de Canaletas “J” para apoio de lajes
Quando utilizamos lajes maciças pré-moldadas utilizamos o apoio em canaleta e
uma peça de acabamento (o ”picolé”) Figura 65.
109
Figura 65 – Canaletas tipo “J” com pré-moldado tipo (“picolé”)
Outro esforço a ser considerado nos edifícios é o proveniente das ações
resultantes do vento. O vento causa forças horizontais, perpendiculares aos planos
das paredes externas, ocasionando nesses painéis esforços de flexão e cargas
paralelas aos planos das paredes resultando em esforços de cisalhamento.
Sabemos que as cargas não caminham dentro de uma estrutura na vertical e sim
em ângulos médios de 45 º. A estrutura de alvenaria apresenta uma grande
possibilidade de aproveitamento deste efeito, pois é uma estrutura de lâminas e não
de barras.
a)
Hipótese Sabbatini – Durante uma pesquisa realizada pela Poli-USP o
professor Sabbatini imaginou uma estrutura de alvenaria, olhada de maneira macro,
como um “corpo sólido” que distribuiria as cargas de maneira quase total. Assim, todas
as paredes de primeiro andar teriam o mesmo carregamento.
b)
Elementos Finitos – A hipótese acima foi testada em uma série de
processamentos em elementos finitos que mostraram uma grande distribuição de
cargas entre as paredes, mesmo com a presença de aberturas de portas e janelas. O
processamento mais característico testou a uniformização de uma carga concentrada
no canto de um prédio de 4 pavimentos. No primeiro andar todas as paredes
apresentavam-se carregadas.
c)
Método São Carlos – Os processamentos em elementos finitos acima
mencionados
foram
realizados
por
professores
da
USP-São
Carlos,
que
posteriormente ali desenvolveram uma série de pesquisas e propuseram um método
de cálculo baseado em subestruturas. Esta é a maneira mais correta e mais
amplamente aceita para o cálculo das tensões verticais em paredes de alvenaria.
110
Separamos um conjunto de paredes limitados pelas aberturas e dentro desta
subestrutura todas as cargas são uniformizadas dentro da altura de um pavimento:
pi – cargas nas paredes i
l i – comprimento das paredes i dentro da subestrutura
p i . li ) / (
pm = (
li ) – carga média que será considerada na base de todas as
paredes da subestrutura.
Os principais métodos de ensaio utilizados para o desempenho da alvenaria
estrutural são descritos a seguir.
a. Resistência à Compressão
A propriedade que melhor define o desempenho estrutural das paredes é a
resistência à compressão. Junto a esta propriedade se encontra a resistência à tração,
que é ligada diretamente à resistência de aderência entre blocos e argamassa, as
quais determinam a facilidade das paredes fissurarem quando solicitadas.
Existem três formas básicas normalizadas de se obter a resistência à compressão
da alvenaria:
 ensaios em unidades;
 ensaios em prismas;
 ensaios em painéis na escala natural.
Mas para a realização destes ensaios devem-se levar em conta a disponibilidade
de equipamentos para a realização dos ensaios, as exigências quanto à precisão dos
resultados, e principalmente o custo relacionado com o objetivo.
b. Resistência à Tração nas Paredes
Podemos entender o conjunto de paredes como a seção de uma grande viga
em balanço em pé (o edifício). Durante o dimensionamento determinar o quinhão que
cada parede irá resistir e determinamos o momento aplicado em cada parede Figura
66.
111
Figura 66 – Ação de cargas sobre um prédio a Resistência à Tração nas Paredes
Dependendo da relação entre as cargas verticais e horizontais, podemos ter o
aparecimento de tensões de tração nas paredes. Neste caso é imprescindível a
utilização de armaduras verticais para resistir a estes esforços. Nos edifícios usuais,
estas tensões aparecem prédios com 10 a 12 pavimentos.
 Armaduras
As armaduras são utilizadas verticalmente nos pontos estabelecidos pelo
projeto estrutural e horizontalmente nas canaletas, vergas e contravergas. A
bitola mais utilizada é a de 10 mm para os casos de edifícios onde não ocorrem
tensões de tração devido ao vento significativas. As vergas de janelas até
112
1,5 m também são armadas com esta bitola. O detalhamento de cada ferro em
cada parede deve estar indicado nas elevações das paredes fornecidas pelo
projetista estrutural.
c. Ensaios em unidades de alvenaria
Os ensaios de resistência à compressão com unidades de alvenaria são usados
normalmente para a obtenção da resistência do material para uso em projeto
estrutural, para controle de qualidade de produção e em pesquisa.
Muitas pesquisas foram desenvolvidas na tentativa de se obter relações entre a
resistência à compressão de blocos e argamassas existentes e a resistência à
compressão das paredes, tendo em vista que as alvenarias são primeiramente
submetidas à compressão.
Ensaios normalizados definem a resistência dos materiais, sendo que estes
ensaios variam de país para país. Para cada característica mecânica dos materiais, os
métodos de ensaio variam conforme a norma de cada país. Até mesmo as exigências
que as unidades devem atingir para serem usadas em um determinado estado de
tensões são distintos a cada país.
Diversos autores explicam que esta variação se dá em parte devido ao
desenvolvimento independente destes códigos, mas também pela extensa variedade
de unidades e práticas de construção nos diferentes países.
Quanto à resistência a compressão mínima dos blocos estruturais na área bruta, a
NBR 7171 – Bloco cerâmico para alvenaria, classifica-os por classes especificadas na
Tabela 10. Para alvenaria estrutural executada com blocos cerâmicos portantes não
são aceitáveis unidades com resistência à compressão inferior a 4MPa.
Tabela 10 – Resistência à compressão (NBR 7171)
Classe
Resistência à Compressão na Área Bruta (Mpa)
10
15
25
45
60
70
100
1
1,5
2,5
4,5
6,0
7,0
10,0
Para a alvenaria estrutural utilizando blocos de concreto, a NBR 6136 especifica
que em relação à área bruta a resistência à compressão dos blocos, não deve ser
113
inferior a 6 MPa em paredes externas sem revestimento e 4,5 MPa em paredes
internas ou externas com revestimento.
A norma britânica BS 3921/85 – Clay bricks and blocks é um exemplo de norma
moderna de tijolos, pois a mesma apresenta uma classificação mais completa de
tijolos em termos de tipo, resistência à compressão, absorção de umidade, resistência
ao frio, conteúdo de sais solúveis e grau de eflorescência. Esta norma recomenda que
os tijolos maciços não tenham uma área vazada inferior a 20% da área bruta, e quanto
a tijolos de engenharia a sua classificação fica em A e B, sendo que os valores médios
de resistência à compressão devem estar acima de 70 e 50 N/mm², respectivamente.
Quanto à classificação dos blocos em relação à sua área líquida a ABCI (1990)
classifica três tipos de blocos conforme é mostrado na Tabela 11.
Tabela 11 – Classificação dos blocos em relação à área útil (ABCI, 1990).
Tipo de Bloco
Vazado
Perfurado
Maciço
Área Liquida
(%)
<70
70 a 100
100
Área dos Furos
(%)
>30
30 a 0
0
Área Bruta
(%)
100
100
100
114
Ficha das Amostras
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010.
115
Resultados dos Ensaios
Ensaios realizados pela Empresa L.A. Falcão Bauer
Original anexo a este.
RELATÓRIO DE ENSAIO E/74 048/03
BLOCO DE CONCRETO DE ENCAIXE PARA CONSTRUÇÃO DE ALVENARIA
MODULAR
Interessado; SICA SISTEMA INTELIGENTE DE CONSTRUÇÃO AVANÇADA
Rua Manoel de Souza Azevedo, 271 – Morro Grande
02978-040 São Paulo – SP.
Ensaio;
(41 280)
1. Material Ensaiado:
- Uma amostra de 06(seis) blocos de concreto (com função estrutural) de
encaixe para construção de alvenaria modular:
- Fornecedor: SICA – Sistema Inteligente de Construção Avançada.
- Data da Fabricação: 31/07/03 (informação fornecida pelo interessado).
2. Ensaios Realizados – Metodologias:
Os ensaios foram procedidos segundo a NBR 7184 – Blocos Vazados de
Concreto
Simples para alvenaria – Determinação da Resistencia à Compressão.
3. Resultados Obtidos:
Ruptura aos 77 dias (cura ao ar) – 16/10/03
Espessura mínima das
Dimensões Médias (MM)
Espessura
Compriparedes (mm)
equivalente
CP n
Largura Altura
mento
Longitudinais Transversais (mm/m)
1
349,3
141,0
199
18,3
20,3
152,2
2
350
141,0 199,3
19,0
20,0
150
3
351,3
140,7
199
18,7
20,3
152,2
4
351,3
140,0 198,7
19,0
20,0
150
5
351
140,7
188
20,0
20,0
150
6
351,3
140,7 199,3
19,0
20,3
152,2
MÉDIA 350,0
140,7
197,2
10,0
20,2
151,1
Resistência característica à compressão (fbk)
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada.
São Paulo, 01/01/2010.
Carga
de
Ruptura
(N)
333,475
360,845
398,964
346,661
346,185
313,93
353,677
Resistência
(Mpa)
6,8
7,3
8,1
7,5
7,0
6,4
7,2
6,1
116
Resultados dos Ensaios
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada.
São Paulo, 01/01/2010.
117
c. Ensaios em prismas
Os ensaios com prismas são bastante empregados na obtenção da resistência à
compressão da alvenaria, devido às vantagens que apresentam. Entre estas
vantagens se destacam a facilidade de fabricação e manuseio, a menor necessidade
de recursos laboratoriais e o menor custo dos ensaios em relação aos ensaios
realizados com paredes em escala natural.
Os prismas podem ter formas, tamanhos e modos de assentamento diferentes.
Quanto ao assentamento, podem ser feitos com junta a prumo (1 bloco de largura)
ou com amarração (mínimo de 1 bloco e meio de largura). Podem ter argamassa de
assentamento em toda a superfície ou somente nas faces externas longitudinais do
bloco (face Shell*) e podem ser ocos ou grauteados.
A norma norte-americana ASTM E 447-84 (1987), recomenda que os prismas
possuam pelo menos duas juntas de argamassa horizontal, já a norma brasileira NBR
8215 (1983) para prismas de bloco de concreto indica a utilização de prismas de 2
blocos de altura. Alguns pesquisadores recomendam a utilização de prismas de pelo
menos três blocos de altura.
Nos ensaios de compressão dos prismas também deve ser considerada a razão
altura/espessura do prisma, e esta deve ser maior ou igual a 5, de maneira a limitar os
efeitos de restrição pelos pratos da prensa aos movimentos laterais nas extremidades
do prisma.
Da mesma forma, a altura dos prismas não deve ser tal que permita a ruptura por
flambagem. As normas técnicas de alvenaria estabelecem o uso de espécimes cuja
parte não sujeita a restrições dos pratos da prensa represente um número suficiente
de unidades e juntas, de forma a ser uma razoável representação da alvenaria.
Alguns estudos com prismas também têm sido usados para analisar a influência
de determinados fatores no resultado dos ensaios, tais como a razão altura/espessura,
o efeito do capeamento, a mão-de-obra, entre outros.
Na construção de prismas de alvenaria, o efeito da mão-de-obra é muito
importante na resistência à compressão, pois uma junta mal preenchida pode
mascarar ou acentuar a influência de determinada variável investigada. É
aconselhável o uso de aparatos, na construção dos prismas, para que os mesmos
possibilitem a máxima homogeneidade do preenchimento e espessura das juntas.
As juntas da Argamassa
a) Funções da argamassa
- unir os blocos, compensando as imperfeições e vedando o conjunto.
118
- distribuir as cargas pela área dos blocos e absorver as deformações naturais
ao seu funcionamento.
b) Característica da argamassa
- Trabalhabilidade para permitir um bom assentamento
- Alta retenção de água para não umedecer os blocos
- Elasticidade para absorver as deformações sem fissuras
- ADERÊNCIA - é a principal característica de uma boa argamassa. A
resistência de aderência de uma argamassa deve ser de no mínimo 0.19 MPa aos 7
dias e 0,27 MPa aos 14 dias.
Resistência - a resistência da argamassa não tem grande influência no
comportamento final. Se a argamassa estiver firmemente aderida aos blocos, ela
trabalhará confinada em todas as direções ocasionando um estado triplo de tensões
que aumenta em muito a resistência final.
A norma britânica BS 3921/85 – Clay bricks and blocks é um exemplo de norma
moderna de tijolos, pois a mesma apresenta uma classificação mais completa, e
descreve que a argamassa não deve ser mais forte que os blocos. Ela tem a função
de válvula de segurança e válvulas de segurança não podem ficar presas.”
O Graute
O graute é um micro concreto, ou seja, seu agregado graúdo é o pedrisco. Ele
deve ter alta plasticidade para preencher totalmente os vazios dos blocos. O graute
deve conter aditivos para evitar sua retração e consequente desligamento das
paredes dos blocos. Ele é utilizado no preenchimento das canaletas ou J de apoio das
lajes e em vergas e contravergas de janelas. Nos furos verticais pode estar ou não
acompanhado de armadura.
A resistência do graute deve estar relacionada com a resistência real do bloco.
Como um bloco tem normalmente 50% de área líquida, o material de que é feito
(concreto) terá o dobro da resistência nominal (Ex: bloco de 6 Mpa , material com 12
Mpa). O graute deve trabalhar com resistência próxima a do material constituinte para
se aproximar do seu módulo de elasticidade. Assim, podemos adotar a resistência do
graute com sendo o dobro da resistência nominal dos blocos.
119
O BLOCO: O bloco de concreto para Alvenaria Estrutural é o elemento básico
para a definição de todas as outras resistências. Os valores especificados pelas
normas se referem às cargas resistidas pela área bruta da seção. Na realidade o
material com que é feito o bloco tem uma resistência superior.
Os valores usuais para blocos de concreto de 14 cm de largura nominal são:
A
bruta
A
líquida
= 546 cm2
= 271 cm2 (49,6 % da bruta)
Ensaio de Prisma Cheio
Realizado pela empresa TECINOLOGIA DO CONCRETO SC LTDA.
Original anexo a este
CERTIFICADO N. 75.097
Rua manoel de Souza Azevedo, 271
OBRA
Rua manoel de Souza Azevedo, 271
ENDREÇO
INTERESSADO SICA BLOCO
PRISMA DE BLOCOS VAZADOS DE CONCRETO PARA ALVENARIA ESTRUTURAL
VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO - (NBR 8215)
C. P. (n.)
1
SEÇÃO DE TRABALHO MÉDIA ÁREA (cm2)
490
TENSÃO DE RUPTURA (Mpa)
6,5
TENSÃO DE RUPTURA (F"m)
FABRICAÇÃO;
NÃO FORNECIDO
ASSENTAMENTO;
GRAUTEAMENTO;
NÃO FORNECIDO
DATA DE RUPTURA;
04/06/2001
IDADE
DIAS
FORNECEDOR
NÃO FORNECIDO
OBSERVAÇÃO
PRISMA CHEIO
LOCAL DE APLICAÇÃO
NÃO FORNECIDO
CLASSE DE RESITÊNCIA DO BLOCO; NÃO FORNECIDO
NOTA FISCAL;
NÃO FORNECIDO
São Paulo, 08 de junho de 2001
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada, São Paulo, 01/01/2010
6,5
120
Ensaio de Prisma Cheio
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
121
Ensaio de Prima Oco
Realizado pela empresa TECINOLOGIA DO CONCRETO SC LTDA.
Original anexo a este
CERTIFICADO N. 75.096
OBRA
ENDREÇO
INTERESSADO
Rua manoel de Souza Azevedo, 271
Rua manoel de Souza Azevedo, 271
SICA BLOCO
PRISMA DE BLOCOS VAZADOS DE CONCRETO PARA ALVENARIA ESTRUTURAL
VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO - (NBR 8215)
C. P. (n.)
1
SEÇÃO DE TRABALHO MÉDIA ÁREA (cm2)
226,6
TENSÃO DE RUPTURA (Mpa)
8,4
TENSÃO DE RUPTURA (F"m)
FABRICAÇÃO;
NÃO FORNECIDO
ASSENTAMENTO;
GRAUTEAMENTO;
NÃO FORNECIDO
DATA DE RUPTURA;
04/06/2001
IDADE
DIAS
FORNECEDOR
NÃO FORNECIDO
OBSERVAÇÃO
PRISMA VAZIO
LOCAL DE APLICAÇÃO
NÃO FORNECIDO
CLASSE DE RESITÊNCIA DO BLOCO; NÃO FORNECIDO
NOTA FISCAL;
NÃO FORNECIDO
São Paulo, 08 de junho de 2001
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
8,4
122
Ensaio de Prisma Oco
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
123
d. Ensaios com painéis de alvenaria
Os ensaios com elementos de parede em tamanho real, geralmente são difíceis
de serem executados, pois é necessária uma grande estrutura laboratorial, ou seja,
grandes aparatos para montagem, prensas hidráulicas com capacidade de carga
elevadas, pé direito alto e mão-de-obra treinada, e são usados em grandes projetos
depesquisa. Em alguns casos, apresenta ainda, a necessidade de introdução de
fatores de correção devido à esbeltez.
Os ensaios com painéis em escala real, são no entanto, ensaios extremamente
simplificados quando comparados com o estudo desenvolvido por Sinha e Hendry
(1976). Os autores, entre os anos de 1967-1979, desenvolveram em Edinburgh, junto
a uma pedreira em desuso, um edifício de 5 andares em escala natural (Figura 67),
para investigar o comportamento de estruturas de alvenaria. Os ensaios foram
realizados junto à pedreira pois permitiam aplicação de cargas laterais ao edifício. Os
principais problemas investigados durante os ensaios foram:

resistência ao cisalhamento das paredes de contraventamento;

resistência à flexão de paredes de sujeitas à pré-compressão;

interação parede/laje;

resistência da alvenaria ao colapso progressivo em função da destruição de
parte da estrutura, como por exemplo uma parede que foi sujeita a explosão de
gás.
Figura 67 – Ensaios em escala real em uma pedreira em desuso, University of Edinburgh
(Sinha e Hendry,1976).
124
Ensaio de Parede
3.1 Resistência a impacto de corpo mole (29 dias de cura ao ar)
altura da parede 2530
1
com
Função
estrutural
Energia Altura
de
Impacto
(J)
(m)
120
Critérios
Boletim
Critérios Projetos de
Nórma para Casas
I.P.T
Térreas - Nivel M
Não ocorrências de falhas;
limitações dos
deslocamentos
horizontais;
Ocorrência
s
dh; 1,10
mm e dhr;
0,10 mm
0,3
Sem nenhum dano;
180
0,45
180
0,45
Nenhuma
dh (1) < h/250 = 10,12 mm Ocorrência
dhf (2) < h/1250 = 2,02 mm
dh; 1,85
não houve
mm e dhr;
Sem nenhum dano;
0,10 mm
Limitação do
deslocamento
Nenhuma
ocorrências de falhas
horizontal;
Ocorrência
dh(1) < h/250 =
10,12
dh; 2,45
mm e dhr;
0,15 mm
Sem nenhum dano;
........
Nenhuma
Ocorrência
Lado interno
180
Sem nenhum dano;
Limitação do
deslocamento
0,45
horizontal;
dh(2) < h/1000 =
2,53 mm
240
0,6
360
120
480
120
Impacto de
Segurança
Admitidas fissuras,
escamações e
outros
danos.
Impacto de
Segurança
Admitidas fissuras,
escamações e
outros
danos.
..........
Nenhuma
Ocorrência
Não Houve ocorrência de
ruína
Nenhuma
Ocorrência
Não Houve ocorrência de
ruína
Nenhuma
Ocorrência
........
Nenhuma
Ocorrência
125
Ensaio de Parede
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
126
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
127
Parede Externa
Energia
com
Função
estrutural
De
Impacto
(J)
120
180
Altura
Critérios
Critérios Projetos de
Boletim
Nórma para Casas
(m)
I.P.T
Térreas - Nivel M
0,30
Sem nenhum dano;
Não ocorrências de falhas;
dh; 2,40 mm e dhr;
0,10 mm
..............
Não ocorrências de falhas;
Nenhuma Ocorrência
dh; 2,55 mm e dhr;
0,20 mm
Sem nenhum dano;
Não ocorrências de falhas;
limitação dos
deslocamentos
0,45
Ocorrências
Nenhuma Ocorrência
240
0,60
Limitação do
deslocamento
horizontal;
dh(1) < h/250 = 10,12
mm
horizontais
dh(1) < h/250 = 10,12 mm
Dh; 3,70 mm e dhr;
0,20 mm
Nenhuma Ocorrência
dhr(2) < h/1250 = 2,02 mm
240
0,60
Sem nenhum dano;
..........
Dh; 3,90 mm e dhr;
0,20 mm
Nenhuma Ocorrência
Sem nenhum dano;
240
0,60
Lado Externo
Limitação do
deslocamento
horizontal;
dhr(2)<h/1000 = 2,53
mm
Impacto de
Segurança
Admitidas fissuras,
360
0,90
escamações e outros
danos.
Impacto de
Segurança
Admitidas fissuras,
480
120
escamações e outros
danos.
..........
Dh; 4,50 mm e dhr;
0,25 mm
Nenhuma Ocorrência
Pequena fissura na
base da
parede, na região de
encontro do sistema
Não ocorrências de falhas;
ensaiado com
a base de ensaio,
não afetando sistema
construtivo.
Fissura total na base
da
parade, na região de
encontro do sistema
Não ocorrências de falhas;
ensaiado com
a base de ensaio,
não afetando sistema
construtivo.
Impacto de
Segurança
720
120
Admitidas fissuras,
escamações e outros
Nenhuma alteração
Não ocorrências de falhas; em
relação a anterior
danos.
960
120
..................
Nenhuma alteração
Não ocorrências de falhas; em
relação a anterior
(1) dh - deformação instantânea;
(2) dhr - deformação residual;
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
Ref: E/73 729/03
128
Fl; 5/21
Obs: para realização dos ensaios de impacto de corpo mole foi aplicada uma carga de
500 kgf, no sentido vertical, na parede de alvenaria ate o impacto de 480J, após este
impacto foi aumentada a carga para 1000 kgf conforme solicitação do interessado.
3.2– Compressão simples (29 dias de cura ao ar).
Carga
(kgf)
5000
……
10000
……
D1
(mm)
0,17
-0,07
0,4
-0,17
D2 (mm) D3 (mm)
0,01
3,25
0,01
1,02
0,13
6,2
0,03
2,06
15000
0,3
-0,01
8,85
20000
0,36
-0,06
9,49
25000
0,33
-0,18
10,43
28796
-0,11
0,55
-15,58
Observações
Nenhuma Ocorrência
Nenhuma Ocorrência
Aparecimento de fissuras na vertical e
Horizontal no lado interno, visíveis pelo lado
interno (revestimento de gesso)
Aumento das fissuras do lado interno e
aparecimento de fissuras na vertical no
lado externo.
Aumento das fissuras a 45 do lado externo,
desprendimento do gesso e aparecimento de
fissuras na horizontal no lado externo.
Deformação da viga de carregamento impossibilitando aumento da aplicação de carga.
3.3 - Compressão em argamassa (33 dias de cura ao ar)
Altura
CP n.
(mm)
Diâmetro
(mm)
1
2
3
4
100
100
100
100
50
50
50
50
Carga
Lida
(kgf)
1450
1350
1375
1250
Carga
Corrigida
(kgf)
1445
1345
1370
1244
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
Tensão
(Mpa)
Tensão
Media
(Mpa)
7,22
6,72
6,84
6,21
6,8
129
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
130
4.3 RESISTÊNCIA DOS ELEMENTOS
Os três elementos básicos para comparar os resultados de ensaios são os blocos,
prismas e paredes. As suas respectivas resistências à compressão são denominadas:
fb – Resistência do bloco – (especificações pela NBR 6136, ensaio pela NBR
7186)
fp – Resistência do prisma (ensaio pela NBR 8215)
falv – Resistência da parede ( Alvenaria) (ensaio pela NBR 8949)
fa – Resistência da argamassa
fg – Resistência do grauth
As normas indicadas se referem a blocos de concreto. Para outros materiais
existem normas específicas. Analisando melhor:
BLOCO: O bloco de concreto para Alvenaria Estrutural é o elemento básico para a
definição de todas as outras resistências. Os valores especificados pelas normas se
referem às cargas resistidas pela área bruta da seção. Na realidade o material com
que é feito o bloco tem uma resistência superior.
Os valores usuais para blocos de concreto de 14 cm de largura nominal são:
A
bruta
A
líquida
= 546 cm2
= 271 cm2 (49,6 % da bruta)
Os ensaios de compressão dos blocos (Figura 68) são definidos pela carga de
ruptura do teste e pela área bruta do bloco.
Figura 68 – Ensaios de compressão
PRISMA - Um prisma de Alvenaria Estrutural é um corpo de prova formado por dois
ou mais blocos assentados com argamassa especificada. A resistência do prisma
131
representa um índice para auferirmos em melhores condições a resistência final da
parede, pois neste caso, as variáveis que afetam a resistência final são:

resistência do bloco resistência e aderência da argamassa

espessura da junta de argamassa

mão de obra na execução do prisma

transporte do prisma para o local do ensaio
O valor básico especificado pelas Normas para o cálculo de Alvenaria Estrutural é
a resistência média de uma série de prismas. Note-se que no caso do prisma falamos
em resistência média e não na resistência característica como no bloco.
O ensaio do prisma (Figura 69) permite também observar o comportamento
conjunto do graute, com ensaios de prisma oco e prisma cheios.
Figura 69 – Prisma oco e prisma cheios
Corpos de prova são tentativas de simular, o mais fielmente possível, as
condições de trabalho a que um determinado material, componente ou elemento
estará submetido. Nas estruturas de alvenaria, as condições de carregamento último
correspondem usualmente à ação de esforços combinados, o que introduz a
necessidade de se obter a forma de ruptura para cada caso, a partir da enumeração e
investigação de todas as ocorrência e ocorrência de ruptura”.
PAREDE - As paredes são ensaiadas com corpos de prova de 1,20 m de comprimento
(3 blocos) e 2,60 m de altura (13 fiadas) (Figura 70). Os resultados destes ensaios são
os mais significativos, mas devido ao seu custo, bem poucas vezes conseguimos
executá-los. Por isso, estuda-se a relação entre o valor da resistência média da
parede e a resistência característica do bloco. Este valor é chamado de fator de
eficiência.
132
Figura 70 – Resistência média da parede
A alvenaria é um elemento composto pela união de componentes heterogêneos, o
que dificulta o desenvolvimento de modelos matemáticos que expliquem fielmente o
seu comportamento estrutural. A presença das juntas horizontais contínuas divide a
alvenaria em camadas (fiadas), conferindo-lhe o aspecto de material composto e
laminado. Gallegos (1989) e Castex Aly e Sabbatini, (1994), por outro lado, considera
que o preenchimento dos vazados e das canaletas, com graute de reforço, contribui
para a diminuição do grau de não uniformidade do elemento.
133
ARGAMASSA - As argamassas devem ter uma resistência mínima para assegurar a
capacidade portante da parede, mas principalmente, devem ter boa aderência e
capacidade de absorver deformações. Variações de 400 % na resistência da
argamassa correspondem a variações de 10 a 15 % na resistência da parede.
a) Funções da argamassa
- unir os blocos, compensando as imperfeições e vedando o conjunto.
- distribuir as cargas pela área dos blocos e absorver as deformações naturais ao
seu funcionamento.
b) Características da argamassa
- Trabalhabilidade para permitir um bom assentamento
- Alta retenção de água para não umedecer os blocos
- Elasticidade para absorver as deformações sem fissuras
c) Aderência - é a principal característica de uma boa argamassa. A resistência de
aderência de uma argamassa deve ser de no mínimo 0.19 MPa aos 7 dias e 0,27 MPa
aos 14 dias.
d) Resistência - a resistência da argamassa não tem grande influência no
comportamento final. Se a argamassa estiver firmemente aderida aos blocos, ela
trabalhará confinada em todas as direções ocasionando um estado triplo de tensões
que aumenta em muito a resistência final.
e) Traços estimados
Apresentamos os traços médios abaixo que são fornecidos, por normas inglesas,
alemães e americanos conforme Tabela 12. A Norma Brasileira não aconselha um
134
traço específico. Lembramos que qualquer traço depende dos materiais e portanto é
importante realizar um bom controle tecnológico:
Tabela 12 – Traços de argamassa conforme normas inglesas.
Cimento
Cal em pasta
1
1
1
1
Areia
0,25
0,5
1
2
3
4
5a6
8a9
Resistência
esperada
12
6
3
1
Resistência do
bloco
10 a 15
8a9
6
4,5
Fonte SICA - Sistema Inteligente de Construção Avançada
Existem
no
mercado
diversas
argamassas
industrializadas
preparadas
especialmente para o assentamento de blocos estruturais. Elas são muito práticas de
usar, de movimentar no canteiro e apresentam alta confiabilidade quanto a
manutenção de suas características.
RELAÇÕES ENTRE RESISTÊNCIAS
Diversos fatores afetam a relação entre as resistências do bloco, do prisma e da
parede. Para a definição da resistência da alvenaria, são importantes:
a) Bloco
Resistência característica
Baixa absorção de água
Uniformidade de dimensões
Proporção das dimensões (comprimento, largura e altura)
Condições de cura
b) Argamassa
Aderência ao bloco
Resistência (pequena influência até blocos com 10 a 12 MPa)
Modo e faces de assentamento (em quais paredes será colocado o cordão de
argamassa e execução ou não da junta vertical)
c) Construtivos
Amarração dos blocos na parede
Amarração entre paredes
Espessura, uniformidade e quantidade de juntas.
Danos à alvenaria fresca
135
Excentricidade e planicidade das paredes
Qualidade de mão de obra
Fiscalização e controle de qualidade
Castex Aly e Sabbatini, (1994), propuseram as primeiras teorias para blocos com
seus vazados preenchidos com graute, sendo que no desenvolvimento de sua
teoria basearam-se nas seguintes hipóteses:
 existencia de perfeita aderência entre bloco, argamassa e graute;
 distribuição proporcional de esforços verticais entre o bloco, a junta de
argamassa e o graute, em função do modulo de elasticidade inerente a cada
material;
 assume-se a distribuição uniforme dos esforços laterais para cada um dos
componentes.
 a teoria de ruptura de Mohr (envoltória de Coulomb), é adotada para expressar
a ruptura do bloco de concreto, submetido ao estado biaxial de tensão
(compressão-tração);
 assume-se que a resistência característica do grauth é a mesma que a do
concreto comum, quando submetido a esforços triaxiais.
Podemos resumir no gráfico abaixo, como se dá o relacionamento entre as
Resistências:
fbk – Resistência característica do bloco
fpm – Resistência média do prisma
falv – Resistência da Alvenaria
fcalc – Resistência de cálculo para o projeto
FE – Fator de eficiência
NI – Norma Inglesa
NB – Norma Brasileira
136
INFLUÊNCIA DO GRAUTH E ARMADURAS
Diversos estudos realizados por diferentes pesquisadores mostram que o
aumento da resistência a compressão de uma parede não é diretamente proporcional
ao aumento da área comprimida. Como os blocos estruturais têm relação de
aproximadamente 50% de área líquida em relação à área bruta, poderia se esperar
que a parede grauteada tivesse o dobro da capacidade de carga.
Mas, o critério de ruptura depende da rigidez relativa e da aderência entre os
materiais. Os resultados experimentais mostram um acréscimo de resistência da
ordem de 30 a 40%. O aumento percentual é menor com blocos de maior resistência,
pois neste caso as paredes do bloco chegam ao limite com uma deformação menor
que o graute. A partir deste instante o graute deixa de estar confinado e os materiais
trabalham de maneira diferente.
As armaduras influenciam muito menos na resistência à compressão. O papel
delas é importante nos casos onde necessitamos aumentar a ductilidade da parede e
é essencial em qualquer ponto onde apareçam tensões de tração. A variação da
porcentagem de armadura praticamente não altera a capacidade portante (máximo de
10 a 15%).
MONTAGEM DO SISTEMA SICA COM BLOCOS DE ENCAIXE PASSO A PASSO
(Figura 71).
1º - Marcação da Primeira Fiada
2º- Elevação dos Pilares e Mestras
137
3º - Fechamento do Vão da Alvenaria
4º - Execução da 1º Cinta Estrutural
5º - Grauteamento da 1º Cinta Estrutura 6º - Execução da 2º Marcação de Alvenaria
7º - Elevação e Sequência dos Pilares
8º - Fecham.da Alvenaria da 6º a 12º Fiada
138
9º - Execução da 2º Cinta Estrutural
10º - Grauteamento da 2º Cinta e Respaudo
Figura 71 - Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
Apresentamos abaixo a Tabela 13 com algumas das vantagens e desvantagens
que são fornecidos, pelo sistema de alvenaria auto-portante com blocos de encaixe
modelo “SICA”, assentado as seco.
139
Tabela 13 – Vantagens e Desvantagens do Sistema SICA com blocos de encaixe.
Técnica Executiva e Simplificada
Não admite Improvisações do
Tipo...”depois tira na massa”
Facilidade de Treinamento de Mao-de-Obra
Projeto bem Estudado e
Elaborado
Menor Diversidade de Materiais
Materiais
com
Qualidade
Assegurada
Facilidade de Controle
Concepção
Estrutural
Condicionada a Arquitetura
Eliminação de Interferências
Restringe Possibilidade de
Mudanças
Facilidade de Integração com outros
Apenas uma Empresa Produz
Subsistemas
este Tipo de Sistema
Excelente Flexibilidade e Versatilidade na
A impossibilidade de remoção
execução e na Evolução
de paredes estruturais.
Facilidade na organização do Processo de
Limitação na dimensão das
Produção
aberturas e sacadas.
Racionaliza o projeto e a execução
Evitar rasgo horizontal de
paredes
estruturais
para
o
embutimento das instalações.
Incentiva a Intercambialidade
Promove a Padronização e Aumento da
Produção
Contribui para o incremento do nível de
desempenho e Qualidade
Menor Numero de Horas Trabalhada com
Mao-de-Obra Qualificada
Grande Potencial de Redução de Custos
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
A Tabela 14 representa um comparativo entre alguns Sistemas Estruturais mais
utilizados no Brasil e no Mundo, suas principais características e limitações.
140
Tabela 14 - Comparativo Entre alguns Sistemas Estruturais
Sistemas
Principais
Tipologias
Madeira
Concreto
Estrutura
Protendido
Concreto
PréMoldado
Concreto
Armado
- Grande
- Edifícios de
- Obras de
- Maior uso
- Uso em
cobertura
flexibilidade
média altura
grande porte
em edifícios
qualquer tipo
- Suscetibilidade
- Otimização da
- Vãos de 5 ou 6
quando se
comerciais e
de estrutura
à incêndio
construção
metros
deseja vencer
industriais
- Grande
- Edifícios altos
- Projeto
grandes vãos
- Vãos de até
10
flexibilidade
- Edifícios
modulado
- Grande
metros
- comerciais e
- Necessidade
de
flexibilidade
- Alturas de
até
laser e alto
industriais
integração
- Edifícios
25 metros
padrão
- Suscebilidade
com outros
comerciais
- Baixa
Tratamento
Estruturais
Alvenaria
- Estrutura de
- Necessidade
Limitações
Aço
- Habitações de
à incêndio
subsistem as
- Pouca tradição
- Pouca tradição
- Associado á
- Sem restrições
flexibilidade
- Associado à
- Grande
de uso
- Baixo
construção de
- Empregado
construções
aceitação
- Disponibilidade desenvolvimento habitações de
desde a década
industriais
- Utilizado em
no
variável
de 50
- Baixa
todas as
Brasil
- Baixo
flexibilidade
regiões
desenvolvimento
arquitetônica
do pais
Emprego
setorial
interesse social
setorial
Emprego no
- Disponível
- Disponível
- Disponível
- Disponível
- Disponível
- Universal
Estado de
- Poucos
- Poucos
- Poucos
- Poucos
- Poucos
- Elevada
São Paulo
fornecedores
fornecedores
fornecedores
fornecedores
fornecedores
disponibilidade
Aspectos
- Mão-de-obra
- Mão-de-obra
- Mão-de-obra
- Mão-de-obra
- Mão-de-obra
- Mão-de-obra
relac. À Mão
especializada
especializada
especializada
especializada
tradicional da
tradicional da
de-Obra
para produção e
construção
construção
montagem
civil
civil
141
Tabela Comparativa Entre alguns Sistemas Estruturais
Sistemas
Madeira
- Ferramentas
Equipamentos manuais
Empregados
Alvenaria
Concreto
Concreto
Concreto
Estrura
Protendido
Pré-Moldado
Armado
Aço
- Equipamentos
- Equipamentos
- Macacos de
- Equipamentos
- Equipamentos
pesados para
tradicionais
proteção
de transporte
tradicionais
- Equipamentos
montagem
- Pode necessitar
de grande
para içamento
de
(guindaste,
de equipamentos
porte
pequeno porte
máquinas de
de injeção
(gruas)
solda)
- Problemas de
- Canteiro limpo
- Grande área
- Grande
- Canteiro limpo
- Grande
Organização
exposição às
N. reduzido de
De estocagem
quantidades de
Transporte
quantidades de
do Canteiro
intemperies
materiais facilita
materiais a
otimizado
materiais a
de Obras
- Grande área
a organização
serem estocados
serem
para estocagem
estocados
- Prazo curto
Diminui prazo
- Custos
- Baixo custo
de montagem
diminuindo pelo - Alto Custo
- Custos direto
surgimento de
da estrutura
novas técnicas
Prazos e
mais elevado
(cordoalha em-
Custos
- Menor custo in-
graxada) que
direto(funções,
aumentam a
instalações)
produtividade
- Prazo curto
- Prazo curto
- Prazo curto
- Baixo Custo
- Baixo Custo
- Linhas de perfis
inadequada
Fonte; ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL
São Paulo, 18/01/2010
Foi elaborada uma lista com as vantagens e as desvantagens suas limitações
propostas adotadas para se alcançar os objetivos propostos a partir das conclusões
obtidas especificadas na Tabela 15. Com as informações dispostas no quadro abaixo,
pode-se estabelecer diretrizes para a continuidade da pesquisa.
142
Tabela 15 - Vantagens e Limitações
Vantagens e Limitações dos Blocos de Encaixe
Proposta Avaliada
Vantagens;
Blocos de Encaixe Para Permite assentamento a
Travamento
seco
Não exige mão-de-obra
especializada
Assentamento a Seco
Assentamento com Cola
Acabamento do Bloco
Limitações;
Exige Controle Rigoroso
de Produção
Exige moldes especiais
para cada tipo de Bloco
Numero Elevado de
Blocos para encontro de
Paredes
Maior
rapidez
na Sem revestimento não
elevação das paredes
empede a passagem de
Possibilidade
da água
Reutilização dos blocos
Maior
eficiência
na Pode
impedir
a
resistência de prisma
reutilização dos blocos
Elevada resistência na Diminui a produtividade
aderência
na
elevação
das
Pode
impedir
a paredes se comparado
passagem
de
água no
assentamento
a
pelas juntas
seco.
Aparente, dispensa a Exige
uma
seleção
execução de chapisco, rigorosa dos agregados
reboco e emboco
Minimiza os custos por
m2 de parede
Fonte: SICA, Sistema Inteligente de Construção Avançada,
São Paulo, 01/01/2010
Diante do exposto, as diversas propriedades requeridas para os blocos projetados
nesta pesquisa propiciaram o desenvolvimento de um componente de construção
modular, que a partir da reunião de outros componentes pré-moldados e préfabricados, permite paredes de fácil elevação, com custo competitivo e com
propriedades capazes de garantir o desenvolvimento adequado de edificações térreas
destinadas a habitações e outros fins.
4.4 PROJETO BÁSICO DE UM PROTÓTIPO RESIDENCIAL
Para complementar o estudo do sistema de vedação auto-portante, com blocos de
encaixe assentados a seco, foi desenvolvido o projeto básico de uma residência
unifamiliar simplificada (Figura 72), tomando como espaço executável o saguão do
Bloco H do IFSP-Campus São Paulo (Figura 73). O objetivo deste protótipo é mostrar
sua aplicação nas mais diversas situações de construção, com um custo compatível
aos outros sistemas de vedações encontrados no mercado, dentre outras facilidades
de execução.
143
Em sua concepção, foram definidas em planta todas as paredes necessárias
(Figura 74), apresentando detalhes de disposição dos blocos. As plantas mostradas
nas paginas seguintes elucidam sua implantação.
Requisito importante para medir o interesse comercial de um produto é o seu
custo de implantação. No caso especifico da construção civil, o custo de implantação
pode ser traduzido como custo unitário de instalação, montagem ou construção.
Outros indicadores também se sobressaem quando se trata de tecnologia da
construção, tais como: produtividade, sustentabilidade de fornecedores.
Quanto aos quesitos custos e tempo de execução, aproveitou-se o projeto do
protótipo para fazer um estudo comparativo de orçamento deste com outros tipos de
vedações comuns no mercado. As tabelas 12 e 13 apresentam respectivamente a
planilha de custo unitário e o cronograma de execução dessas vedações. Baseando
na experiência de obra e nos índices de produção e consumo dos insumos
encontrados na publicação TCPO da Ed. PINI.
144
Figura 72 - Projeto básico de uma residência unifamiliar simplificada
145
BLOCO H CEFET – SP
Sem escala
Figura 73 - Saguão do Bloco H do IFSP-Campus São Paulo
146
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 1
147
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 2
148
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 3
149
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 4
150
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 5
151
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 6 e 7
152
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 8 e 9
153
Figura 74 - Planta Baixa das paredes 1 a 10
154
Tabela 16 – Estudo Comparativo de Custos entre sistemas de Vedações
LEVANTAMENTO DAS PAREDES
Paredes
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Comp. (m)
5,78
4,58
3,33
5,79
5,84
1,97
2,69
1,48
1,96
5,84
Altura (m)
2,6
2,6
2,6
2,6
2.6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
Área (m2)
15,03
11,90
8,66
15,03
15,18
5,13
6,98
3,86
5,10
15,18
Total
Alvenaria de Vedação em Bloco Cerâmico e= 14cm
Tela metálica para fixação de alvenaria malha 16,0 x 50 cm
MO. Para alvenaria de Bloco Cerâmico
Finca Pino
Argamassa ensacada múltiplo uso (saco 40 kg)
Bloco Cerâmico para vedação (14 x 19 x 39 cm)
102,05
Unid.
Coeficiente
m.2
un.
m.2
un.
sc
mh
102,05
1,98
1,00
1,98
0,48
0,01
102,05
preço
0,65
19,5
0,48
6,40
1275
Valor
unitário
R$
R$ un
1,29
19,50
0,95
2,82
12,75
37,30
total
Total R$
Alvenaria de Vedação em Bloco Concreto e= 14cm
Tela metálica para fixação de alvenaria malha 16,0 x 50 cm
MO. Para alvenaria de Bloco Cerâmico
Finca Pino
Argamassa ensacada múltiplo uso (saco 40 kg)
Bloco Cerâmico para vedação (14 x 19 x 39 cm)
3806,81
Unid.
Coeficiente
m.2
m.2
un.
m.2
un.
sc
mh
102,05
1,98
1,00
1,98
0,48
0,01
102,05
preço
0,65
19,5
0,48
6,40
Valor
unitário
R$
R$ un
1,29
19,50
0,95
2,82
Total
1404 18,25
42,42
4328,90
155
Unid.
Alvenaria de Vedação em Bloco Concreto e= 14cm
Tela metálica para fixação de alvenaria malha 16,0 x 50 cm
MO. Para alvenaria de Bloco Cerâmico
Finca Pino
Argamassa ensacada múltiplo uso (saco 40 kg)
Bloco de Concreto 4,5 Mpa (14 x 19 x 39 cm)
Canaleta de Concreto estrutural 4,5 Mpa
½ Bloco de concreto estrutural 14 x 19 x 19 cm
Grauth
Aço CA 50 A diâmetro de 10 cm
Bloco de Concreto de concreto compensador de 9 cm
Bloco de Concreto 4,5 Mpa (14 x 19 x 34 cm) 4,5 MPa
Bloco de Concreto 4,5 Mpa (14 x 19 x 54 cm) 4,5 MPa
Total R$
Coeficiente
m.2
m.2
m.2
un.
sc
un
un
un
m.3
kg
un
un
un
102,05
102,05
1,98
1,00
1,98
0,28
0,01
0,01
0,02
0,03
2,3
0,01
0,1
0,02
Coeficiente
Parede em Dray Wall e = 9,50 cm conforme TCPO 13 com BDI
Mão de obra (m2)
Sub Total
Qtde
102,5
Parede em Dray Wall e = 9,50 cm Orçamento
Gesso Lento saco de 40 kg
Placa Pain ST 1,20 x 1,8
Parafuso GN 25
Parafuso ponta broca
Guia 70 (3 mts)
Montante de 70mm (2,70 mts)
Fita Crepe 90 m
Sub Total
Total
Qtde
kg
un
un
un
un
un
un
0,65
25,00
0,51
6,4
1850
1,82
1,06
12,68
2,57
0,95
1,85
3,03
Preço
Valor
unitário
R$
R$ un
1,29
25,00
1,01
1,79
18,25
0,55
0,02
0,32
5,91
0,01
0,19
0,05
54,64
Total
5575,50
Valor
unitário
Preço
Total
R$/m2
55,35
102,05
0,25
0,25
0,02
0,06
0,12
0,13
0,15
Coeficiente
Alvenaria de Vedação com Bloco de Encaixe assentado a
Seco e = 14cm
Tela metálica para fixação de alvenaria malha 16,0 x50
MO. de oficial para alvenaria de Bloco de Concreto
= 1/3 R$19,50
MO. de servente para alvenaria de Bloco de Concreto = 1/3
Finca Pino
Argamassa ensacada múltiplo uso (saco 40 kg)
Bloco de Concreto para vedação (14 x 19 x 39 cm)
Preço
5673,38
R$/m2
2
95
30
3
20
60
4
R$/m2
0,49
23,60
0,70
0,17
2,43
7,64
0,61
35,65
Preço
Valor
unitário
Preço
Total
R$ un
R$
m2
un
m2
1,98
1
0,65
6,50
1,29
6,50
m2
un
sc
mh
1
1,98
0,44
0,01
102,05
6,50
0,48
1,92
1684,00
6,50
0,95
0,84
16,84
32,92
50,41
2407,87
71,64
17,25
248,08
780,07
62,35
3637,67
9311,05
3359,71
156
Coeficiente
Alvenaria com Bloco de Encaixe Estrutural 4,5 MPa
assentado a Seco e = 14cm
Tela metálica para fixação de alvenaria malha 16,0 x50
MO. de oficial para alvenaria de Bloco de Concreto
= 1/3 R$19,50
MO. de servente para alvenaria de Bloco de Concreto = 1/3
Finca Pino
Argamassa ensacada múltiplo uso (saco 40 kg)
Bloco de Concreto (14 x 19 x 39 cm)
Grauth
Aço CA 50 10 cm de diâmetro
Canaleta de concreto Estrutural 2,5 MPA
Bloco de Concreto de Canto Tipo "L"
Bloco de Concreto Tipo "T"
Bloco de Concreto Tipo Expansivo
m2
Preço
102,05
Valor
unitário
Preço
Total
R$ un
R$
un
m2
1,98
1
0,65
6,50
1,29
6,50
m2
un
sc
mh
m.3
kg
un
un
un
un
1
1,98
0,44
0,01
0,03
2,3
0,01
0,12
0,15
0,2
102,05
6,50
0,48
1,92
2184,00
12,68
2,57
1,82
2,22
2,775
3,7
6,50
0,95
0,84
21,84
0,38
5,91
0,02
0,27
0,42
0,74
45,65
4695,04
Tabela 17 – Cronogramas Comparativo Executivo entre Sistemas de Vedações
CRONOGRAMA DE ALVENARIA EM BLOCOS DE CONCRETO ESTRUTURAL COM INDICE DE PRODUTIVIDADE DE 0,74
Hh/M2 PARA 102,05m2
SERVIÇOS para 01 Oficial e 01 Servente / DIAS
Durão
TRABALHADOS
(dias) 1 2 3 4 5
6
7 8 9 10 11 12
Marcação de Alvenaria com Blocos de Concreto
1
Execução de Alvenaria com Blocos de Concreto ate a 5 fiada
3,5
Execução das vergas na 5 fiada
0,5
Execução da Alvenaria da 6 a 10 fiada
3
Execução das contra-vergas na 11 fiada
0,5
Elevação da Alvenaria da 11 a 13 fiada
1
Montagens das Tubulações de Hidráulica e Elétrica
9,5
CRONOGRAMA DE ALVENARIA EM BLOCOS DE VEDAÇÃO CERAMICO COM INDICE DE PRODUTIVIDADE DE 0,71 Hh/M2
PARA 102,05m2
SERVIÇOS para 01 Oficial e 01 Servente / DIAS
duração
TRABALHADOS
(dias) 1 2 3 4 5
6
7 8 9 10 11 12
1
Marcação de Alvenaria com Blocos Cerâmico
2,5
Execução de Alvenaria com Blocos Cerâmico
0,5
Execução das vergas na 5 fiada
3,5
Elevação da Alvenaria da 6 a 10 fiada
0,5
Execução das contra-vergas na 11 fiada
1
Elevação da Alvenaria ate a 13 fiada
9
Montagens das Tubulações de Hidráulica e Elétrica
157
CRONOGRAMA DE ALVENARIA EM BLOCOS DE ENCAIXE ESTRUTURAL COM INDICE DE PRODUTIVIDADE DE 0,43
Hh/M2 PARA 102,05m2
SERVIÇOS para 01 oficial e 01 servente / DIAS
duração
TRABALHADOS
(dias) 1 2 3 4 5
6
7 8 9 10 11 12
Marcação da 1 marcação da Alvenaria Blocos de Encaixe
1
Elevação da Alvenaria da alvenaria mestra ate a 4 fiada
1
Fechamento dos vãos ate a 4 fiada
0,5
Execução da 1 cinta de travamento na 5 fiada com canaletas
de conc.
0,5
Elevação da Alvenaria da alvenaria mestra da 6 a 12 fiada
1
Fechamento dos vãos da 7 a 12 fiada
0,5
Execução da 2 cinta de travamento na 13 fiada com
canaletas de conc.
1
Montagens das Tubulações de Hidráulica e Elétrica
5,5
CRONOGRAMA DE PAREDE EM DRAY WALL PARA PAREDE SIMPLES COM INDICE DE PRODUTIVIDADE DE 0,55 Hh/M2
PARA 102,05m2
SERVIÇOS para 01 Oficial e 01 Servente / DIAS
duração
TRABALHADOS
(dias) 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
Marcação e Fixação das Guias de Piso para o (Dray Woll)
1
Elevação dos Montantes Verticais e Horizontais de
fechamento
1
Fechamento dos vãos de umas Faces da Parede
1,5
Fixação de reforços estruturais de madeira p/apoio de
bancadas
0,5
Montagens das Tubulações de Hidráulica e Elétrica
1
Fechamento dos vãos da outra Face da Parede
1,5
Execução do Tratamento das juntas entre painéis
0,5
158
5. CONCLUSÃO
Ao trabalhar na construção civil com blocos de concreto assentados a seco,
algumas economias e facilidades ficam claramente expostas. Entre elas: a diminuição
do consumo de argamassas, pois elas deixam de ser usadas como revestimentos.
As ferragens verticais são os reforços que se destinam a vencer os vãos e a
distribuir das cargas das lajes sobre as paredes. Como pode ser observado na
apresentação do sistema e do protótipo, as simplificações são por demais
significativas.
O custo de fabricação dos blocos para assentamento a seco é basicamente o
mesmo que o de fabricação dos blocos convencionais. Tendo em vista que cobrem
uma maior área de parede, seu rendimento de produção acaba sendo maior;
O empilhamento demanda um tempo muito menor do que aquele que se gasta
para executar uma parede com blocos convencionais, mesmo que ambos fiquem sem
revestimento. Se comparado com a solução mais usada no país, ao empregar blocos
a seco se está eliminando o assentamento convencional e os revestimentos que por si
só exigem um tempo muito grande para a execução da parede;
Ao se trabalhar com blocos a seco, resolve-se simultaneamente a preocupação
estrutural. Um simples grauteamento de alguns furos garante estabilidade e
resistência ao conjunto. Eliminam-se, praticamente, algumas etapas de execução e
assim se acaba tendo uma simplificação ao lado de economia.
A mão de obra para assentamento a seco, sem dúvida, pode ser menos
qualificada do que a usada em outros sistemas e também em menor quantidade.
Como se sabe, o revestimento de uma parede convencional nas duas faces demanda
mais trabalho do que executar a parede propriamente dita e implica custos
semelhantes.
Simplificação e economia de mão de obra com aumento das facilidades para a
autoconstrução, uma redução das perdas de materiais, em consequência dos fatores
citados acima; e ganho no tempo de execução. A obra passa a ser mais rápida e
simples, maior facilidade para se ter qualidade na obra tendo em vista a simplificação
conseguida.
Outro aspecto interessante a ter em conta é aquele relativo à necessidade de se
trabalhar com um nível mais elevado de controle qualitativo. O projeto precisa ser
elaborado com detalhes do empilhamento das peças. O mesmo se pode dizer em
relação às instalações elétricas e hidráulicas. Para diminuir ou até zerar as perdas
tudo deve ser previamente pensado. Os blocos de concreto, por si só, não exigem
nenhuma tecnologia diferente nem sofisticada, no entanto exigem uma disciplina no
159
uso, que nem sempre é adotada em outros tipos de construção. É dentro dessa
filosofia que se consegue o barateamento dos custos na obra.
Como prova de que é possível se repensar em orçamentos mais enxutos com
redução de custos, algumas empresas de construção, têm executado suas obras em
regime de linha de produção, desenvolvendo absoluta coordenação e controle sobre a
execução, tornando o processo construtivo mais simples e racional, aumentando a
produtividade, minimizando falhas humanas, retrabalho e perdas.
O objetivo geral desta pesquisa resume no desenvolvimento de componentes
para vedações verticais em alvenaria que propicie melhores resultados em termos de
qualidade, prazo e custo. Com a concepção de um novo componente e processo
construtivo com base no sistema convencional e alvenaria estrutural juntamente com
conceitos de racionalização e produtividade a partir da padronização, organização e
coordenação modular, com o entendimento fácil, pratico e objetiva para projetistas,
construtores e consumidores.
Deverão ser estudadas algumas alternativas para aperfeiçoar sua altura, a fim de
evitar a diferença acumulada acentuada a partir da quarta fiada. Poderão ser avaliados
sistemas do tipo retificador para se garantir uma tolerância uniforme ou equipamentos
de alta precisão que garantam uma altura padrão dos blocos.
Assim, com um componente de fácil aplicação, com alto valor agregado, que
dispensa diversas etapas da obra e não necessita de mão-de-obra especializada para
sua aplicação. Estas propriedades promovem um bom desempenho as edificações de
acordo com os objetivos propostos, com a utilização de componentes de alvenaria.
Com base nos resultados finais e nas observações constatadas durante o
desenvolvimento desta pesquisa, enumeram-se as principais conclusões, como segue;
As formas e dimensões adotadas definiram o projeto de uma família de blocos
passiveis de ser produzida em escala industrial, tal como são fabricados alguns dos
blocos para alvenarias intertravadas apresentados no capitulo 5 Esta família de
blocos, apesar de ser relativamente numerosa, proporciona soluções para a maioria
das situações de projeto encontradas em edificações;
O intertravamento da alvenaria e possibilitado pelos encaixes dispostos nas faces
dos blocos. Sua utilização realizada a seco, que proporciona maior produtividade
durante a construção, desde que as paredes estejam em áreas sem contato com
água;
A partir das análises descrita no Estudo de Caso, pode-se concluir que as
propriedades físicas e mecânicas, ainda que de protótipos, satisfazem as condições
de estabelecidas em normas técnicas para blocos de concreto com função estrutural.
A resistência mecânica alcançada foi superior a de um bloco estrutural convencional.
160
Neste sistema assentado a seco, observou-se que sem o revestimento externo
houve passagem de água de chuva pelas juntas horizontais. Com a execução do
revestimento externo este problema será sanado.
Com relação à composição do concreto utilizada, pode-se definir que o
empacotamento das partículas dos agregados, apesar de ser um importante fator a
ser analisada para se alcançar resistência a compressão mais elevada para o concreto
por reduzir a qualidade de vazios contidos na mistura, este procedimento pode não
propiciar o acabamento superficial liso, outros padrões de acabamento superficiais
podem ser obtidos para satisfazer as mais diversas exigências.
Os materiais a base de cimento, são geralmente muito porosos e permeáveis, em
determinado grau, esta porosidade obviamente e diminuída com a fabricação em
maquinas moderna, que propicie maior energia de compactação;
Estes sistemas de vedação com blocos de encaixe, comparados a alvenaria
estrutural convencional possibilita a interferência entre subsistemas semelhantes ao
método convencional. Assim a metodologia aplica na alvenaria estrutural já
reconhecida poderá ser empregada na nova metodologia proposta, com maior
precisão dimensional, maior rapidez no assentamento, maior precisão dimensional, e
eliminar etapas de produção.
O custo das alvenarias por metro quadrado deste tipo de sistema, comparado com
os sistemas convencionais já conhecido e publicado, pode parecer maior quando
comparados individualmente, porém quando comparados aos custos de elevação de
paredes de alvenaria já acabadas resulta em custos bem mais baixos pois despencas
algumas fases da construção e mão-de-obra.
Os custos relacionados de acordo com os preços vigentes em publicações
técnicas demonstram que os custos relacionados ao acabamento das paredes
compostas de alvenaria tradicionais compensam investimentos em novas tecnologias
construtivas que dispense algumas etapas da construção.
Porém, este sistema de vedação com blocos de encaixe só não atingiu um
aumento de produção porque as grandes empresas e construtores ainda resistem por
não haver uma norma especifica para garantir que futuras patologias não venham
prejudicar seus empreendimentos e a mão de obra, mesmo sabendo que é só
empilhar uma peça sobre a outra. Culturalmente, não aprovam pelo fato da não
utilização de argamassa.
Esta quebra de “paradigma” só será prescrita quando do crescimento das obras e
serviços realizados pelas empresas do ramo e com um trabalho de divulgação em
massa, com estudos e ensaios de laboratórios garantindo que esta tecnologia só
venha mostrar o avanço dos sistemas de vedações verticais no Brasil e no Mundo.
161
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172
ANEXO
RESUMO DA NORMA ABNT NBR 15.575 APLICÁVEL AO ESTUDO DE CASO
Conceitos de desempenho
O sistema construtivo objetos dessa diretriz referem-se a paredes estruturais
(vedação vertical externa ou interna), com blocos de encaixe auto-portante de
concreto.
Campo de aplicação
Sistema construtivo destinado a unidades térreas e sobrados, isoladas e
geminadas, unifamiliares, e edifícios multifamiliares de até 05 pavimentos, destinados
à construção de habitações. Os subsistemas convencionais, como fundações,
esquadrias, instalações hidráulicas e elétricas e demais elementos ou componentes
convencionais não são objeto desta diretriz, porém devem ser consideradas as
interfaces entre subsistemas convencionais e inovadores, como interfaces entre
paredes e pisos, externos e internos, entre paredes e esquadrias, entre paredes ou
pisos e instalações.
Requisitos e critérios de desempenho
Os requisitos e critérios a seguir transcritos correspondem àqueles especificados
na NBR 15.575 (parte 1 a 5), NBR15.253 e outras normas pertinentes.
Resistência estrutural e estabilidade global – (Estado limite último)
Para cada tipo de unidade habitacional e para cada local de implantação é
essencial que seja elaborado um cálculo estrutural específico, por profissional
habilitado, com a respectiva memória de cálculo. No caso de paredes, o espaçamento
entre as divisórias e a distancia entre os vãos.
As cargas laterais (cargas de vento) devem ser consideradas conforme a NBR
6123, sendo que o deslocamento horizontal no topo da edificação deve atender ao
critério estabelecido na NBR 14762.
173
Deformações ou estados de fissuração do sistema estrutural – (Estado limite de
serviço)
Não ocasionar deslocamentos ou fissuras excessivas aos elementos de
fechamento vinculados ao sistema estrutural, levando-se em consideração as ações
permanentes e de utilização, nem impedir o livre funcionamento de elementos e
componentes do edifício, tais como portas e janelas, nem repercutir no funcionamento
das instalações.
Portanto, sob a ação de cargas gravitacionais, de temperatura, de vento,
recalques diferenciais das fundações ou quaisquer outras solicitações passíveis de
atuarem sobre a construção, os componentes estruturais não devem apresentar
deslocamentos maiores que os estabelecidos nas normas de projeto estrutural, na
NBR 14762 e na NBR 15.575-2.
As seções 4 a 6 da Parte 1 da ABNT NBR 15575, aplicável a todas as demais
Partes da Norma, explicam o conceito adotado para cada um dos tópicos a serem
especificados sobre o desempenho dos diferentes sistemas construtivos.
A Norma Comentada de Desempenho apresenta uma lista geral de exigências
dos usuários, utilizada como referência para o estabelecimento dos requisitos e
respectivos critérios conforme Tabela A.
Uma vez atendidos os requisitos, a partir dos critérios estabelecidos na Norma,
considera- se, para todos os efeitos, que estão satisfeitas as exigências do usuário
quanto a:

Segurança estrutural

Segurança contra incêndio

Segurança no uso e na operação

Estanqueidade

Desempenho térmico

Desempenho acústico

Desempenho lumínico

Durabilidade e manutenibilidade

Saúde, higiene e qualidade do ar

Funcionalidade e acessibilidade

Conforto tátil e antropodinâmico

Adequação ambiental
174
Tabela A - Alguns Requisitos e Critérios da NBR 15575
SISTEMAS
REQUISITO
CRITERIO
Estrutura
Estabilidade e
resistência
estrutural
Estado limite
último
Segurança no Uso
e Operação
(todos os sistemas)
Segurança das
Instalações
Desempenho
Acústico
Isolamento acústico
entre ambientes
Segurança na
utilização dos
sistemas, que não
devem apresentar
rupturas, partes
expostas, cortantes
ou perfurantes, etc.
Isolamento ao som
aéreo entre
paredes internas e
externas
MÉTODO DE
AVALIAÇAÕ
Atendimento às
Normas NBR 6118,
NBR 6122, NBR
7190, NBR 8800 e
outras.
Análise de Projeto
ou inspeção em
protótipo
Ensaio especifico
na NBR 10152
Fonte SindusCon SP – Sindicato da Construção Civil 16/12/2010
Segurança Estrutural
Requisitos gerais para o edifício habitacional
O sistema deve atender, durante a sua vida útil de projeto, sob as diversas
condições de exposição (ação do peso próprio, sobrecargas de utilização, atuações do
vento e outros), aos seguintes requisitos gerais:
a) não ruir ou perder a estabilidade de nenhuma de suas partes;
b) prover segurança aos usuários sob ação de impactos, choques, vibrações e outras
solicitações decorrentes da utilização normal do edifício, previsíveis na época do
projeto;
c) não provocar sensação de insegurança aos usuários pelas deformações de
quaisquer elementos do edifício, admitindo-se tal exigência atendida caso as
deformações se mantenham dentro dos limites estabelecidos nesta Norma.
Apesar do sistema estrutural em paredes de blocos de concreto não se enquadrar
no conceito estrutural da ABNT NBR 6118, procurou-se obedecer, de maneira geral,
às suas exigências. Considerando tratar-se de edifícios de até cinco pavimentos,
encontra-se em elaboração uma Prática Recomendada para Projeto Estrutural em
Paredes, com base na experiência de profissionais gabaritados e acompanhando os
conceitos das Normas Brasileiras existentes, complementadas por normas européias e
americanas.
175
Para atestar o atendimento à ABNT NBR 15575, foram apresentados ensaios
realizados
em
laboratórios
nacionais
comprovadamente
capacitados.
Complementarmente, cumpre inicialmente esclarecer que para o sistema construtivo
em paredes de blocos de concreto: as premissas de projeto levam em conta todas as
solicitações e são verificados os estados limites últimos e os estados limites de
utilização; as construções são dimensionadas como estruturas em painéis,
apresentando deformações muito inferiores aos processos convencionais; as
construções em paredes de blocos de concreto são utilizadas largamente em todo o
mundo, em edifícios de vários pavimentos, há muitos anos. Trata-se de tecnologia
comprovada e de alta eficiência.
As Resistências a impactos de corpo mole apresentado anteriormente
Não sofrer ruptura ou instabilidade sob energias de impacto, conforme critérios
expostos.
O ensaio é realizado com o impacto de um saco de couro com massa de 40 kg,
que é lançado de alturas variáveis de 30 cm a 240 cm, produzindo crescentes
energias de impacto, de 120 J a 960 J, à medida que a altura de lançamento é maior.
As exigências normativas estabelecidas indicam que:
a) sob ação de impactos de corpo mole os componentes da estrutura não devem
sofrer ruptura ou instabilidade, sendo tolerada a ocorrência de fissuras, escamações,
delaminações e outros danos em impactos de segurança, respeitados os limites para
deformações instantâneas e residuais dos componentes;
b) não podem causar danos a outros componentes acoplados aos componentes sob
ensaio.
Os ensaios realizados, cujos relatórios encontram-se citados no neste trabalho,
mostram que o sistema estrutural em paredes de blocos de concreto auto-portanes
executadas com blocos de encaixe modelo SICA, que trata esta Norma Comentada de
Desempenho atende às exigências normativas:
O atendimento à Norma foi comprovado pelos resultados dos ensaios de corpo
mole em parede com blocos de concreto auto-portante. Que mostrou ser suficiente
para absorver o impacto de choques de pessoas e objetos contra as paredes, que é
simulado com a realização do ensaio de impacto de corpo mole.
Arrancamento horizontal
O critério estabelecido na Norma (7.3.1 e Tabela 2 da Parte 4) visa verificar se o
sistema resiste às solicitações originadas pela fixação de peças suspensas (armários,
prateleiras, lavatórios, hidrantes, quadros e outros). No ensaio é permitida a ocorrência
176
de fissuração sem arrancamento ou deformação excessiva.
Segurança contra incêndio
As exigências da ABNT NBR 15575 relativamente à segurança contra incêndio
estão estabelecidas na Parte 1 e complementam a normalização brasileira sob esse
tema, sendo pautadas em:
a) baixa probabilidade de início de incêndio;
b) alta probabilidade de os usuários sobreviverem sem sofrer qualquer injúria;
c) reduzida extensão de danos à propriedade e à vizinhança imediata ao local de
origem do incêndio.
Com relação aos requisitos estabelecidos na Norma, as paredes têm, como
principal função, minimizar a propagação do incêndio, assegurando estanqueidade e
isolamento. No caso de paredes com função estrutural, como o sistema em paredes
de blocos de concreto, estas respondem ainda por minimizar o risco de colapso
estrutural da edificação em situação de incêndio.
A Tabela B apresenta os índices máximos de propagação superficial de chamas
para os materiais de acabamento da face interna das paredes externas e para as
paredes internas.
Tabela B - Índices máximos de propagação superficial de chamas para face interna de paredes
externas e para paredes internas
Elemento
construtivo
Materiais de
acabamento de
paredes externas
(face interna)
e paredes
internas
Índice máximo de propagação de chamas - Ip
Outros locais de uso
privativo
Outros locais de uso comum
Cozinhas
dentro das habitações,
das habitações (escadas,
exceto
halls, e
cozinha
outros)
75
150
25
Fonte - MINISTÉRIO DAS CIDADES - Secretaria Nacional da Habitação
Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H)
Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (SINAT), Brasília, abril 2010
Estanqueidade
Os critérios estabelecidos na Norma (Seção 10, Partes 1 e 4) visam verificar se o
sistema é estanque à água proveniente de chuvas incidentes ou de outras fontes. Para
esta verificação é feito um ensaio que consiste em submeter, durante um tempo
177
determinado, a face externa de um corpo-de-prova da parede a uma vazão de água,
criando uma película homogênea e contínua, com a aplicação simultânea de uma
pressão pneumática sobre essa face. A pressão é especificada em função da região
geográfica de implantação da edificação.
O ensaio prescrito na Parte 4 da ABNT NBR 15575 deve ser realizado para
paredes executadas com os blocos de concreto auto-portante, tendo assim como
avaliar se os resultados obtidos atendem às exigências.
Premissas de projeto: o projeto deve especificar detalhes que favoreçam a
estanqueidade à água das fachadas, como pingadeiras, ressaltos, detalhes no
encontro com a calçada externa, beirais de telhado e barras impermeáveis na base
das paredes e revestimento externo mínimo de 2,5 cm.
Não permitir infiltração de água pelas de juntas (encontros) entre paredes e entre
paredes e lajes.
Desempenho térmico
Conforme explicitado nesta Norma Comentada de Desempenho, a ABNT NBR
15575 permite que o desempenho térmico seja avaliado para um sistema, de forma
independente, ou para a edificação como um todo, considerando o sistema como parte
integrante da edificação, para efeito de aprovação do sistema.
Como estabelece a Norma, a edificação habitacional deve reunir características
que atendam às exigências de desempenho térmico, considerando-se que o
desempenho térmico do edifício depende do comportamento interativo entre fachada,
cobertura e piso. A Norma de Desempenho cita a ABNT NBR 15220-3 (em revisão)
que define as características bioclimáticas de diferentes regiões brasileiras.
Existem três procedimentos para avaliação da adequação de habitações:
a) Procedimento 1 – verificação do atendimento aos requisitos e critérios para
fachadas e coberturas, estabelecidos nas Partes 4 e 5, para os sistemas de vedação e
para os sistemas de cobertura, respetivamente;
b) Procedimento 2 – verificação do atendimento aos requisitos e critérios
estabelecidos, por meio de simulação computacional do desempenho térmico do
edifício;
c) Procedimento 3 – verificação do atendimento aos requisitos e critérios
estabelecidos, por meio da realização de medições em edificações ou protótipos
construídos.
178
Para comprovação do desempenho térmico da edificação pela verificação dos
sistemas que a compõem, de forma independente, a Norma exige que se verifique o
sistema de vedação e o sistema de cobertura.
Para o sistema de vedação são estabelecidos requisitos relativos às transmitância
e capacidade térmica das paredes externas, bem como dimensões das aberturas para
ventilação e dispositivos de sombreamento.
Não é possível, portanto, apenas a partir dos materiais que compõem o sistema
de vedações, estabelecer sua adequabilidade à obtenção do desempenho térmico,
uma vez que essa condição depende fundamentalmente do projeto da edificação, que
deve estabelecer a orientação com relação à insolação e ventilação do imóvel, bem
como dimensões de aberturas e dispositivos de sombreamento.
Desempenho acústico
Os níveis de ruído admitidos na habitação devem proporcionar isolamento
acústico entre o meio externo e o interno, bem como entre unidades condominiais
distintas, além de proporcionar complemento isolamento acústico entre dependências
de uma mesma unidade, quando destinadas ao repouso noturno, ao lazer doméstico e
ao trabalho intelectual.
Para verificação do atendimento a este requisito há necessidade de medições do
isolamento acústico realizadas em campo ou em laboratório, podendo-se optar por um
dos três métodos:
Método de laboratório
Este método determina a isolação sonora de elementos construtivos (parede,
janela, porta e outros). O resultado é aplicável a diferentes projetos, mas, para avaliar
um elemento (parede com janela, parede com porta), é necessário ensaiar cada um e
depois calcular o isolamento global do conjunto.
Método de engenharia
Determina, em campo, de forma rigorosa, a isolação sonora global da vedação
externa (conjunto fachada e cobertura, no caso de casas térreas, e somente fachada
nos edifícios multipiso), caracterizando de forma direta o comportamento acústico do
sistema. O resultado obtido se restringe somente ao sistema. Dentre as medições de
campo, o método de engenharia é o mais recomendável.
179
Método simplificado de campo Este método determina e permite obter uma
estimativa do isolamento sonoro global da vedação externa (conjunto fachada e
cobertura, no caso de casas térreas, e somente fachada nos edifícios multipiso), em
situações onde não se dispõe de instrumentação necessária para medir o tempo de
reverberação, ou quando as condições de ruído de fundo não permitem obter este
parâmetro.
Os elementos de vedação vertical de fachada devem atender aos critérios
mínimos apresentados na Tabela C (no caso de edifício localizado junto a vias de
tráfego intenso, seja rodoviário, ferroviário ou aéreo, deve-se utilizar o valor mínimo
acrescido de 5 dB), conforme NBR 15575-4.
Tabela C - Valores mínimos recomendados da diferença padronizada de nível ponderada da
vedação externa , D2m,nT,w, para ensaios de campo
Elemento construtivo
D2m,nT,w (dB)
D2m,nT,w+5 (dB)
Vedação externa de
25
30
dormitórios
Nota 1: Para vedação externa de cozinhas, lavanderias e banheiros não há exigências
específicas.
Nota 2: A diferença ponderada de nível, DnT,w, é o número único do isolamento de ruído
aéreo em edificações, derivado dos valores em bandas de oitava ou de terço de oitava da
Diferença Padronizada de Nível, DnT, de acordo com o procedimento especificado na
ISO 717-1.
Já os elementos de fachada devem apresentar índice de redução sonora
ponderado, Rw, conforme os valores mínimos indicados na Tabela D e conforme NBR
15575-4.
Tabela D - Índice mínimo recomendado de redução sonora ponderado da fachada , Rw,
Elemento
Rw (dB)
Rw +5 (dB)
Fachada
30
35
Nota: Valores referenciais para fachadas cegas por isso devem ser observados a
isolação sonora do caixilho a ser empregado para garantir desempenho acústico da
parede
Fonte - MINISTÉRIO DAS CIDADES - Secretaria Nacional da Habitação
Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H)
Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (SINAT), Brasília, abril 2010.
O Isolação sonora entre ambientes promovida pelas vedações verticais
internas - em ensaio de campo - D2m,nT,w
Este sistema de vedação vertical interna deve apresentar, no mínimo, os valores
da Tabela E, conforme NBR 15575-4.
180
Tabela E - Valores mínimos recomendados da diferença padronizada de nível ponderada entre
ambientes, DnT,w, para ensaio de campo
Elemento
Parede de salas e cozinhas entre uma unidade habitacional e
áreas comuns de trânsito eventual, como corredores, halls e
escadaria nos pavimentos-tipo.
Parede de dormitórios entre uma unidade habitacional e
corredores, halls e escadaria nos pavimentos-tipo.
Parede entre uma unidade habitacional e áreas comuns de
permanência de pessoas, atividades de lazer e atividades
esportivas, como home theater, salas de ginástica, salão de festas,
salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinhas e
lavanderias coletivas.
Parede entre unidades habitacionais autônomas (parede de
geminação)
DnT,w (dB)
30
40
45
40
Fonte - MINISTÉRIO DAS CIDADES - Secretaria Nacional da Habitação
Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H)
Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (SINAT), Brasília, abril 2010.
Durabilidade e Manutenibilidade.
A durabilidade do edifício e de seus sistemas é uma exigência econômica do
usuário, pois está diretamente associada ao custo global do bem imóvel. A
durabilidade de um produto se extingue quando ele deixa de cumprir as funções que
lhe forem atribuídas, quer seja pela degradação que o conduz a um estado
insatisfatório de desempenho, quer seja por obsolescência funcional. O período de
tempo compreendido entre o início de operação ou uso de um produto e o momento
em que o seu desempenho deixa de atender as exigências do usuário
preestabelecidas é denominado vida útil, o método de avaliação é a análise do projeto.
Os sistemas do edifício devem ser adequadamente detalhados e especificados em
projeto, de modo a possibilitar a avaliação da sua vida útil conforme Tabela F. É
desejável conhecer as especificações dos elementos e componentes empregados de
modo que possa ser avaliada a sua adequabilidade de uso.
Deve-se prever a manutenibilidade do edifício e de seus sistemas, ou seja, manter
a capacidade do edifício e de seus sistemas e permitir ou favorecer as inspeções
prediais, bem como as intervenções de manutenção previstas no manual de operação
uso e manutenção.
181
Tabela F – Vida útil de projeto mínima
Sistema
Estrutura
Vedação vertical externa
Vedação vertical interna
Pisos internos
Cobertura
VUP anos
Mínimo
≥ 40
≥ 40
≥ 20
≥ 13
≥ 20
Fonte - MINISTÉRIO DAS CIDADES - Secretaria Nacional da Habitação
Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H)
Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (SINAT), Brasília, abril 2010.
Conclusão
O sistema construtivo com paredes com blocos concreto de encaixe mostrou em
alguns dos ensaios já realizados, um ótimo desempenho, bastante satisfatórios
comparados aos convencionais. Em seus diferentes tipos consegue atingir os valores
exigidos pela Norma de Desempenho, possibilitando o seu uso em diferentes
tipologias.
Os componentes de acabamento e revestimento integram o subsistema de
vedação vertical e são essenciais para o atendimento aos critérios de durabilidade e
manutenabilidade estabelecidos nesta diretriz. Por isso, informações relativas a
períodos de inspeção e procedimentos de manutenção preventiva (repinturas,
substituição periódica de materiais, entre outros) devem ser consideradas no manual
de uso e operação do sistema, considerando a VUP das vedações verticais internas e
externa.